Review

C++概論

變數

迴圈與陣列

記憶體區段

多維陣列

指標

指標-2

指標陣列與動態記憶體分配

講義連結(高一上)

函式、遞迴

字串與字元陣列

遞迴

AP325

排序演算法

Vector

stack&queue

Structure

講義連結(高一下)

字串與字元陣列

String vs Char Array

String

#include <string>
int main(){
    std::string s = "hello";
    return 0;
}

Char Array

#include <iostream>
int main(){
    char s1[] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'};
    char s2[] = "hello";
    return 0;
}

Iterator

迭代器

s.begin()	s.begin()+1	s.begin()+2	s.begin()+3	s.begin()+4	s.end()
h	e	l	l	o

#include <string>
int main(){
    std::string s = "hello";
    return 0;
}

[ ]	取出/修改其中的字元	s[0]	h
size()	回傳字串長度	s.size()	5
empty()	判斷是否為空	s.empty()	0
insert()	插入字串	s.insert(0,"ko")	kohello
erase()	清除字串	s.erase(s.begin()+2, s.end())	he
find()	回傳字串位置	s.find("ll")	2

#include <string>
int main(){
    std::string s = "hello";
    return 0;
}

String常用語法

遞迴

Recursion

Dynamic Programming

將已計算過的放在陣列裡(像做筆記)

long long f[100000];
long long factorial(long long N){
    f[0] = 0;
    f[1] = 1;
    for (int i=2; i<=N; ++i){
        f[i] = f[i-1] * i;
    }
    return f[N];
}

0	1!	2!	3!	4!
0	1	2	6	24

Tower of Hanoi

河內塔

void hanoi(int from, int to, int temp, int n)
{
  if(n==1){
      cout<<"Ring "<<n<<" from "<<from<<" to "<<to<<'\n';
      return;
  }
  hanoi(from,temp,to,n-1);
  cout<<"Ring "<<n<<" from "<<from<<" to "<<to<<'\n';
  hanoi(temp,to,from,n-1);
}
//hanoi( 1 , 3 , 2 , n個環)

Sort

SelectSort

選擇排序法

BubbleSort

泡沫排序法

InsertSort

插入排序法

把每個元素放在正確的位置

先把最大/最小的值放到末端

取出未比較的元素插入已比較過的元素當中

SelectSort

BubbleSort

....

InsertSort

由小排到大

程式:

int main()
{

    int arr[5] = {4,1,3,0,2};
    for(int i=0;i<4;i++){
        for(int j=0;j<4-i;j++){
            if(arr[j]>arr[j+1]){
                swap(arr[j],arr[j+1]);
            }
        }
    }
    for(int i=0;i<5;i++){
        cout << arr[i] << " ";
    }
    return 0;
}

SelectSort

BubbleSort

InsertSort

int main()
{
    int arr[5] = {4,1,3,0,2};
    for(int i=0;i<5;i++){
        int small=arr[i], select=i;
        for(int j=i;j<5;j++){
            if(arr[j]<small){
                small=arr[j];
                select=j;
            }
        }
        swap(arr[i],arr[select]);
    }
    for(int i=0;i<5;i++){
        cout << arr[i] << " ";
    }
    return 0;
}

int main()
{
    int arr[10] = {4,1,3,0,2};
    for(int i=1;i<5;i++){
        int k=arr[i], j=i-1;
        while(j>=0 && arr[j] > k){
            swap(arr[j],arr[j+1]);
            j--;
        }
    }
    for(int i=0;i<5;i++){
        cout << arr[i] << " ";
    }

    return 0;
}

MergeSort

合併排序法

先把所有元素分割成兩兩一組後各自排列，接著相鄰組別比較後合併成一組，直至剩下一組

程式:

int arr[5]={4,1,3,0,2};

void mergeSort(int arr[],int begin,int end){
    if(begin+1>=end){
     	return;
    }
    int mid=(begin+end)/2;
    mergeSort(arr,begin,mid);
    mergeSort(arr,mid,end);
    int wait[end-begin],j=mid,k=0;
    for(int i=begin;i<mid;i++){
        while(j<end && arr[j]<arr[i]){
            wait[k++]=arr[j++];
        }
        wait[k++]=arr[i];
    }
    for(k=begin;k<j;k++){
        arr[k]=wait[k-begin];
    }
    return;
}
int main()
{
    mergeSort(arr,0,5);
    for(int i=0;i<5;i++){
        cout << arr[i] << " ";
    }
    return 0;
}

BinarySort

二分搜

把已排序序列切一半，若相同即停止，若較大，往上尋找，反之則往下

找1

int arr[7] = {0,1,2,3,4,5,6};

int binarySort(int n){
    int s = 0, e = 7, i;
    do{
        i = (e + s) / 2;
        if(arr[i] == n){
            return i;
        }else if(arr[i] > n)
            e = i;
        else if(arr[i] < n){
            s = i;
        }
    }while(e - s > 0);
}

int main(){

    cout << binarySort(1) ;
    return 0;
}
//1

程式版本:

std::sort()

std::binary_search()

std::sort(迭代器的頭,迭代器的尾,升冪或降冪)

std:binary_search(迭代器的頭,迭代器的尾,要尋找的數字)

Vector

std::vector<型態> 名稱 (內容)//宣告

.push_back(值):從後方加入

.pop_back():把最後一個刪除

.erase(迭代器頭,(迭代器尾)):消除

.insert(迭代器位置,(數量),值):插入值

向量(名稱)+

char arr[11]="chikichiki";
vector<char>k(arr,arr+10);
k.pop_back();//刪除最後的i
k.push_back('i');//加入i到最後
k.erase(k.end()-5,k.end());//刪除'chiki'
k.insert(k.begin()+3,'~');//插入'~'
int length=k.size();
for(int i=0;i<k.size();i++){
     cout << k[i];
}
//chi~ki

[索引值] :回傳索引指向的值

.at(索引值):搜尋索引值

.front():回傳第一個值

.back():回傳最後一個值

向量(名稱)+

char arr[]="chikichiki";
vector<char>k(arr,arr+10);
cout << k[0] << endl;
cout << k.at(0) << endl;
cout << k.front() << endl;
cout << k.back() << endl;
//c c c i

.size():計算長度

.empty():是否為空

*是則輸出1

向量(名稱)+

c h i k i '\0'

.begin()

.end()

.rend()

.rbegin()

.begin() .end()

.rbegin() .rend()

向量(名稱)+

.assign(數量,值):初始化向量並放入等同於數量的值

(其他迭代器頭,其他迭代器尾):把此指定區域的值成為此向量的初始值

.swap(其他向量):交換

.clear():清空

char arr[11]="chikichiki";
vector<char>k(arr,arr+10);
vector<char>U;
U.assign(k.begin()+3,k.end()-3);
U.swap(k);
k.clear();
if(k.empty()){
   cout << 1;
}else if(U.empty()){
    cout << -1;
}

//1

std::vector<型態>::iterator 名稱=值//宣告

char arr[11]="chikichiki";
vector<char>k(arr,arr+10);
for(vector<char>::iterator i=k.begin();i!=k.end();i++){
   cout << *i;
}
//chikichiki

AP325

https://drive.google.com/drive/u/0/folders/10hZCMHH0YgsfguVZCHU7EYiG8qJE5f-m

優化輸入輸出之速度

#include <bits/stdc++.h>
//萬用標頭檔
using namespace std;

int main(){
	ios::sync_with_stdio(0);
	cin.tie(0);
	//優化cin/cout速度
	// 其餘程式碼
	return 0;
}

BIG Ｏ

O(f(n))

不計算常數倍數 like:O(2n), O(4n)
兩函式相加時看大的 O(f(n)+g(n)) if f(n)>g(n), 則O(f(n)+g(n))==O(f(n))
若O(f(n))執行g(n)次, 則速度為O(f(n)*g(n))
一般的複雜度指的是WORST-CASE 複雜

//O(1)
char a[100];
std::cin >> a;
std::cout << a;

//O(n)
int n;
char a[100];
std::cin >> n >> a;
for(int i = 0; i < n; i++)
	std::cout << a[i];
    
//O(log(n))
int a = 2, arr[5] = {2, 5, 7, 9, 25};
int s = 0, e = 4, i;
do{
    i = (e + s) / 2;
    if(arr[i] == a){
    	std::cout << "find it at " << i << ".\n";
        break;
    }else if(arr[i] > a)
    	e = i;
    else
    	s = i;
}while(e - s > 0);
std::cout << "end";

需要注意的地方

Attention!

整數溢位

可用long long解決
可用取餘數解決

判斷式短路求值

編譯器優化

while(i < 5 && a[i] != 0)
//&&若前面條件已不符合，則直接回傳false

for(int i = 0, len = a.size(); i < len; i++)
//這樣就不用每跑一次迴圈，取一次大小了

Stack & Queue

堆疊與佇列

Stack & Queue

一種容器

Stack(堆疊)

Queue(佇列)

LIFO(last-in-first-out)

FIFO(first-in-first-out)

Stack & Queue

S

Q

S.push(t)

S.pop()

S.top()

Q.push(n)

Q.pop()

Q.front()

是否為空？

S.empty()

Q.empty()

Stack

Queue

輸入與輸出

#include <iostream>
#include <stack>
//#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main(){
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    stack<int> S;
    int n,put;
    cin>>n;
    for(int i=0;i<n;i++){
        cin>>put;
        S.push(put);
    }
    for(int i=0;i<n;i++){
        cout<<S.top()<<endl;
        S.pop();
    }
    return 0;
}

#include <iostream>
#include <queue>
//#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main(){
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    queue<int> Q;
    int n,put;
    cin>>n;
    for(int i=0;i<n;i++){
        cin>>put;
        Q.push(put);
    }
    for(int i=0;i<n;i++){
        cout<<Q.front()<<endl;
        Q.pop();
    }
    return 0;
}

Priority _queue

優先佇列

Priority_queue

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main(){
    
    //宣告:priority_queue<型態> 名稱;
    priority_queue<int> pq;
    //放入t的值:pq.push(t);
    int t=1;
    pq.push(t);
    pq.push(3);
    cout<<pq.top()<<endl;//輸出最上層的值
    pq.pop();//刪除最上層的值
    cout<<pq.top()<<endl;
    return 0;
}
//3
//1

會將內容物由大到小排列
英文先比字母順序再比字母數

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main(){
    
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    priority_queue<string> pq;
    pq.push("abc");
    pq.push("abcd");
    pq.push("acbd");
    pq.push("adc");
    for(int i=0;i<4;i++){
        cout<<pq.top()<<" ";
        pq.pop();
    }
    return 0;
}
//adc acbd abcd abc

Greedy Algorithm

貪心演算法

由大開始選數值
不適用於所有情況

Structure

結構

Structure

一種可以在裡面放不同型態的變數的容器
包括函式

struct 結構名稱(可以無){
    型態 名稱 = 初始值(可以無);
    型態 函式名稱(型態 參數1;型態 參數2){
        內容
    }
    ...
};(記得要加這很重要)

struct 結構名稱{
    ...
}結構變數名稱1,名稱2...;

struct 結構名稱{
    ....
};

結構名稱 變數名稱;//可事先賦值

//如何賦值
結構變數名稱.成員=值;
//如何取值
變數=結構變數名稱.成員;
//宣告一個指標變數
結構名稱 *指標變數名稱 = new 結構名稱;
//後面記得delete他
//將指標用在結構理
(*指標結構變數名稱).成員 = 值;

指標結構變數名稱->成員 = 值;

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

struct jujutsu{
    string a;
    string b;
    void say(){
        cout<<a<<" "<<b;
    }
};

int main(){
    jujutsu *ryouikitennkai = new jujutsu;
    if(ryouikitennkai==NULL){
        return -1;
    }

    (*ryouikitennkai).a="muryoukuusyo";
    ryouikitennkai->b="fukumamizushi";
    ryouikitennkai->say();

    delete ryouikitennkai;
    return 0;
}
//muryoukuusyo fukumamizushi

舉例

Object Oriented Programming

物件導向

Class(類別)

可能包含資料(data),屬性(attribute),與處理的方法(method)

Object(物件)

為類別的實例
獨立存在

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class SPYxFAMILY{
    public: string Name;
    public: int Strength;
    public: int Intelligence;
    public: 
        void information(){
            cout<<"Name: "<<Name<<" Strength: "<<Strength<<" Intelligence: "<<Intelligence<<endl;
        } 
};

int main(){
    SPYxFAMILY *Anya = new SPYxFAMILY;
    SPYxFAMILY *Loid = new SPYxFAMILY;
    SPYxFAMILY *Yor = new SPYxFAMILY;
    
    Anya->Name="Anya";
    Anya->Strength=20;
    Anya->Intelligence=10;
    Loid->Name="Loid";
    Loid->Strength=70;
    Loid->Intelligence=100;
    Yor->Name="Yor";
    Yor->Strength=100;
    Yor->Intelligence=20;
    Anya->information();
    Loid->information();
    Yor->information();
    
    delete Anya;
    delete Loid;
    delete Yor;
    return 0;
}
//Name: Anya Strength: 20 Intelligence: 10
//Name: Loid Strength: 70 Intelligence: 100
//Name: Yor Strength: 100 Intelligence: 20

三大特性

封裝(Encapsulation)
繼承(Inheritance)
多型(Polymorphism)

Class VS Structure

Class	Structure
成員預設是private	成員預設為public
reference(參考)類型的資料型態	value(價值)類型的資料型態
用class為關鍵字宣告	用struct為關鍵字宣告

封裝Encapsulation

把物質內部的資料隱藏只能透過物質本身提供的介紹了解其內部資料

繼承Inheritance

許可權

	public	protected	private
可被繼承	O	O	X
存取權	大家都有	僅限子類別	X

Example

#include <iostream>
using namespace std;
struct parent{
    private:
        void papri(){
            cout << "This is parent's private.\n";
        }
    protected:
        void papro(){
            cout << "This is parent's protected.\n";
        }
    public:
        void papub(){
            cout << "This is parent's public.\n";
        }
};

struct child : parent{
    private:
        void chpri(){
            //papri();
            cout << "This is child's private.\n";
        }
    protected:
        void chpro(){
            papro();
            cout << "This is child's protected.\n";
        }
    public:
        void chpub(){
            papub();
            cout << "This is child's public.\n";
        }
};


int main(){
    parent A;
    child B;
    
    //A.papri();
    //A.papro();
    A.papub();
    //B.chpri();
    //B.chpro();
    B.papub();
    B.chpub();
    return 0;
}
//This is parent's public.
//This is parent's public.
//This is parent's public.
//This is child's public.

同個類型內同名的方法,參數不同,可依參數之類型選擇

多型Polymorphism

多載

複寫

當子類別中有與父類別名稱相同的方法,子類別會覆蓋他

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct anime{
    void character(string a,string b){
        cout<<"My favorite character in Haikyu is "<<a<<", and second is "<<b<<"\n";
    }
    void character(string a,string b,string c){
        cout<<"My favorite characters in MHA are "<<a<<", "<<b<<", "<<c<<"\n";
    }
};

struct child : anime{
    void character(){
        cout<<"I love Bakugo, Bakugo is true love!!"<<"\n";
    }
};

int main(){
    anime haikyuMHA;
    child mylove;
    haikyuMHA.character("Tsuki","Kuroo");
    haikyuMHA.character("Bakugo","Shoto","Denki");
    mylove.character();
    return 0;
}
//My favorite character in Haikyu is Tsuki, and second is Kuroo
//My favorite characters in MHA are Bakugo, Shoto, Denki
//I love Bakugo, Bakugo is true love!

Constructor & Destructor

建構式與解構式

建構式

struct 名稱{
    public:
    	名稱(){ //建構式
            ...
        }
        ~名稱(){ //解構式
            ...
        }
        ...
};

進行物件初始化的成員函式

解構式

比建構式多一個~
幫建構式擦屁股(like釋放動態配置的記憶體)
不具參數

#include <iostream>
using namespace std;
struct phy{
    public:
        int *score;
        char *level;
        phy(){
            score = new int;
            level = new char;
            cout << "created"<<endl;
        }
        ~phy(){
            delete score;
            delete level;
            cout << "deleted\n";
        }
};

int main(){
    phy sad;
    *sad.score = 63;
    *sad.level = 'D';
    cout << *sad.score <<" "<<*sad.level << '\n';
    return 0;
}
//created
//63 D
//deleted

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C++概論

變數

迴圈與陣列

記憶體區段

多維陣列

指標

指標-2

指標陣列與動態記憶體分配

講義連結(高一上)

函式、遞迴

字串與字元陣列

遞迴

AP325

排序演算法

Vector

stack&queue

Structure

講義連結(高一下)

字串與字元陣列

String

Char Array

Iterator

String常用語法

遞迴

Dynamic Programming

Tower of Hanoi

Sort

AP325

優化輸入輸出之速度

BIG Ｏ

O(f(n))

需要注意的地方

Attention!

整數溢位

判斷式短路求值

編譯器優化

Stack & Queue

堆疊與佇列

Stack & Queue

Stack(堆疊)

Queue(佇列)

Stack & Queue

S

Q

是否為空？

S.empty()

Q.empty()

Stack

Queue

輸入與輸出

Priority _queue

優先佇列

Priority_queue

Greedy Algorithm

貪心演算法

Structure

結構

Structure

舉例

Object Oriented Programming

物件導向

Class(類別)

Object(物件)

三大特性

Class VS Structure

封裝Encapsulation

繼承Inheritance

Example

多型Polymorphism

多載

複寫

Constructor & Destructor

建構式與解構式

建構式

解構式

Kahooooooot!

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