CPP[1]

水餃

I/O優化

那是幹嘛的

相信大家都有吃過TLE

有些題目輸入、輸出量比較大

這個就派上用場了

code

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
	ios:sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    return 0;
}

在main()裡面加兩行

關閉iostream跟stdio同步

關閉自動flush(清空緩存區)

指標

指標(pointer)

儲存另一個變數的記憶體地址

一種變數

記憶體地址

每個變數會對應到一個記憶體位置

記憶體地址 值 變數型態 變數名稱
0x0001
0x0002 2 int n
0x0003
0x0004
0x0005
0x0006 a char c
0x0007
0x0008

取址&

取某個變數的記憶體地址

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
	int n = 2;
    cout << &n;
}

會輸出一坨像是0x7ffccbbabeec

宣告指標

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
	int n = 2;
    int* ptr; //宣告一個指標
    ptr = &n; //將變數的位址指定給指標
    cout << ptr; //0x7ffccbbabeec
}

n：int

ptr：int 指標

資料型態* 變數名稱

顯然可以直接寫成int* ptr = &n;

宣告指標

記憶體地址 值 變數型態 變數名稱
0x0001
0x0002 2 int n
0x0003
0x0004
0x0005
0x0006 0x0002 int* ptr
0x0007
0x0008

int* ptr = &n;

取值*

取指標所指向變數的值

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
	int n = 2;
    int* ptr = &n;
    cout << *ptr; //2
}

第 6 行跟第 7 行的 * 是不同意思

一個是宣告指標，一個是取值

指標

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
	int n = 2;
    int* ptr = &n;
    int** ptr_1 = &ptr;
    int*** ptr_2 = &ptr_1;
    cout << n << " " << ptr << " " << ptr_1 << " " << ptr_2; 
}

的指標

的指標

參考

參考(reference)

同一位址，不同變數名稱

就像水餃曾經有個綽號叫10，兩個綽號都是指同一個人

其中一個改變另外一個也會跟著變

宣告參考

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
	int n = 2;
	int& ref = n;
	cout << ref; //2
}

要參考的變數型態& 變數名稱 = 要參考的變數

參考

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
	int n = 2;
	int& ref = n;
	cout << ref << '\n'; //2
	
	ref += 5;
	cout << n << '\n'; //7
	
	cout << &n << '\n';
	cout << &ref << '\n'; //兩個一樣欸
}

ref + 5 發現 n 也跟著 + 5

有一樣的位址喔

基本上就是同一個東西

怎麼有一坨 * 跟 &

*是甚麼

  • 宣告指標
  • 取值

&是甚麼

  • 宣告參考
  • 取址

試試就逝世

int a = 10;
int *b = &a;
int &c = a;
int **d = &b;
cout << a;
cout << &a;
cout << b;
cout << &b;
cout << *b;
cout << c;
cout << &c;
cout << *c;
cout << d;
cout << &d;
cout << *d;
cout << **d;
cout << &*d;
  1. 10
  2. 0x8701
  3. 0x8701
  4. 0x8702
  5. 10
  6. 10
  7. 0x8701
  8. CE
  9. 0x8702
  10. 0x8703
  11. 0x8701
  12. 10
  13. 0x8702

上一張是參考一五學術Ian參考一四學術世宗

參考一三學術長AaW的簡報

下一屆學術你們知道該怎麼做了

位元運算

位元(bit)

二進制中的一位

binary digit

拿來存 1 跟 0 的單位

二進制

顧名思義加到2就進位

value 128 64 32 16 8 4 2 1
169 1 0 1 0 1 0 0 1
255 1 1 1 1 1 1 1 1

2⁰

2⁷

這樣是一個bit

8 個 bit 可以存 0 ~ 255 的所有數字

位元運算

就 對很多個位元 做運算

位元運算子

中文 英文 符號
位元或 bitwise or |
位元且 bitwise and &
位元異或 bitwise xor ^
左移 left shift <<
右移 right shift >>

好像在哪裡看過

位元或 |

value_1 1 0 1 1
value_2 0 0 1 0
結果 1 0 1 1 
#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << (1 | 1) << '\n'; //1
    cout << (1 | 0) << '\n'; //1
    cout << (0 | 1) << '\n'; //1
    cout << (0 | 0) << '\n'; //0
}

其中一個是 1 ，結果就是 1

位元且 &

value_1 1 0 1 1
value_2 0 0 1 0
結果 0 0 1 0 
#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << (1 & 1) << '\n'; //1
    cout << (1 & 0) << '\n'; //0
    cout << (0 & 1) << '\n'; //0
    cout << (0 & 0) << '\n'; //0
}

都是 1 ，結果才是 1

位元異或 ^

value_1 1 0 1 1
value_2 0 0 1 0
結果 1 0 1 1 
#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << (1 ^ 1) << '\n'; //0
    cout << (1 ^ 0) << '\n'; //1
    cout << (0 ^ 1) << '\n'; //1
    cout << (0 ^ 0) << '\n'; //0
}

兩個不相同，結果是 1

左移 <<  

5 0 0 1 0 1
20 1 0 1 0 0 
#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << (5 << 2) << '\n'; //20
}

左移 n 就是乘 2 的 n 次方

左移 2 

右移 >>  

24 1 1 0 0 0
6 0 0 1 1 0 
#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
	cout << (24 >> 2) << '\n'; //6
}

右移 n 就是除以 2 的 n 次方

右移 2 

函式

什麼是函式

一個自己定義好的程式碼區塊

讓你能多次呼叫相同的功能

自訂函式

#include <iostream>
using namespace std;

int bigger_one(int a, int b) {
	if (a > b) {
    	return a;
    } 
    else {
    	return b;
    }
}

int main() {
    int m, n;
    cin >> m >> n;
    cout << bigger_one(m, n) << '\n';
    return 0;
}

要執行的東西寫成一個函式

需要的時候呼叫他

這樣如果需要重複用很多遍就不用一直複製貼上

內建函式

C++有很多內建函式

用的時候引入函式庫

https://cplusplus.com/

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;

int main() {
	cout << sqrt(4) << '\n';
	return 0;
}

引入cmath

呼叫cmath中的sqrt函式

函式的結構

int bigger_one(int a, int b) {
	if (a > b) {
    	return a;
    } 
    else {
    	return b;
    }
}

回傳型別

函式名稱 

參數

回傳值

  • 回傳型別：這個函式最後得出的值並回傳的是什麼型別 e.g. int char string long long

    void 代表不會回傳任何值

  • 函式名稱：呼叫這個函式時用的名稱

  • 參數：呼叫時傳入的變數，要加參數資料型態

  • 回傳值：函式結束之後回傳的值，用 return 回傳值; 來結束函式

再舉個例子

#include <iostream>
using namespace std;

void swap(int a, int b){
    int c = a;
    a = b;
    b = c;
}

int main() {
    int a = 1, b = 2;
    cout << a << " " << b << '\n';
    swap(a, b);
    cout << a << " " << b;
}

欸奇怪沒有變欸

變數作用域

  • 變數分為 全域變數 與 區域變數
  • 全域變數
    • 宣告在任何程式碼區塊(e.g. function, struct, namespace)外的變數
    • 不管在哪裡都可以存取這個變數
  • 區域變數
    • 宣告在某個區塊裡面的變數 宣告在main裡面也是喔 因為他是個函式main()
    • 只能在這個區塊裡面存取這個變數

啊所以

#include <iostream>
using namespace std;

void swap(int a, int b){
    int c = a;
    a = b;
    b = c;
}

int main() {
    int a = 1, b = 2;
    cout << a << " " << b << '\n';
    swap(a, b);
    cout << a << " " << b;
}

把 a, b 傳到 swap 函式裡

在 swap 裡交換了

main 裡面的 a, b 沒有被換到

那怎麼辦

相信大家都還記得指標跟參考

#include <iostream>
using namespace std;

void swap(int* a, int* b){
    int c = *a;
    *a = *b;
    *b = c;
}

int main(){
	int a = 1, b = 2;
	cout << a <<" "<< b << '\n';
	swap(a, b);
	cout << a <<" "<< b << '\n';
}

#include <iostream>
using namespace std;

void swap(int &a, int &b){
    int c = a;
    a = b;
    b = c;
}

int main(){
	int a = 1, b = 2;
	cout << a <<" "<< b << '\n';
	swap(a, b);
	cout << a <<" "<< b << '\n';
}

指標

參考

遞迴

什麼是遞迴

會自己呼叫自己的函式

像這張圖

舉個🌰

費波那契數列

#include <iostream>
using namespace std;

int fibo(int n){
   if(n == 1) return 1;
   if(n == 2) return 1;
   return fibo(n - 1) + fibo(n - 2);
}

int main(){
   cout << fibo(3); //2
}

在 fibo 裡呼叫了 fibo 欸

邊界條件

沒有他的話

呼叫 fibo(1) 時

會繼續呼叫到 fibo(-1)

是動畫欸

來模擬一下

fibo(4)

fibo(3)

fibo(2)

fibo(1)

return 1;

return 1;

return 2;

fibo(2)

return 1;

return 3;

題單

Tower of Hanoi

Chessboard and Queens

struct

如果我想存一個人的很多資料

班級、座號、姓名、綽號......

#include <iostream>
using namespace std;

struct person{
  string class_;
  string name;
  string nick_name;
  int seat_no;
}; 

int main(){
   person dumpling;
   dumpling.class_ = "win";
   dumpling.name = "yiling";
   dumpling.nick_name = "10";
   dumpling.seat_no = 17;
   
   cout << dumpling.name << '\n';
}

struct 還可以做甚麼

#include <iostream>
using namespace std;

struct person{
  string class_;
  string name;
  string nick_name;
  int seat_no;
}; 

int main(){
   person people[100]; //感覺很多人
}

開陣列

struct 還可以做甚麼

#include <iostream>
using namespace std;

struct person {
    double height,weight;
    string gender; 
    string interest, expertise, name;
    	
   	float bmi(){
     	return weight / (height * height);
   	}
};

int main(){
    person dumpling;
    dumpling.weight = 100; //不可能是真的
    dumpling.height = 1; //也不可能是真的
 	cout << dumpling.bmi();
}

寫function

好欸下課

簡報很簡陋請見諒

C++ 小社第二堂

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