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1、 1 信息学竞赛中可能用到的 C+语法 冯文科 虽然我们总是习惯写“C/C+”，其实大家都知道 C 与 C+是两种不同的语言：C+是 C的“超集”它“几乎”完全兼容 C 的语法，同时也提供非常多特有的语法与概念。本文并不想全面介绍 C+的语法与概念那足够写一本一寸多厚的专业书籍只是将信息学竞赛中可能要用到的 C+语法做个简要介绍，它们的加入将使您原有的 C 程序更简洁、清晰，书写更方便。首先要说明的一点是：C+程序源文件的扩展名是“cpp”，而不是 C 程序的“c”，这也是多数编译器识别一个源程序是 C+程序还是 C 程序的标准。由于 C+是 C 的“超集”，因此您可以在“*.cpp”文件中原
2、样书写 C 程序而且“几乎”不会遇到什么问题。特别强调：本文中介绍的语法，都是只能在“*.cpp”文件中使用的 C+语法，C 语言的编译器不会编译通过。（本文中所有源程序都在 Dev-C+中编译通过。）一、输入输出流。C+中对输入输出部分做了很大的修改，C 语言中使用 scanf、fscanf、printf、fprintf 进行的输入输出工作都由对“流(stream)”的操作代替了。您可以向一个输出流中用“”符号从一个输入流中“提取”一些内容相当于输入。例 1（从键盘读入及向屏幕输出）从键盘读入两个整数，由小到大排序后输出，用空格分开。源程序#include /要使用输入输出流必须的头文件,注
3、意没有“.h”using namespace std;/要使用 cin 与 cout 必须包括的命名空间 int main(int argc,char*argv)int a,b;cinab;/cin 是标准输入流，此语句从键盘输入两个整数，依次存入 a、b 中 if(ab)couta bendl;/cout 是标准输出流，输出到屏幕 else coutb aendl;/依次将“”连接的各项输出，endl 表示换行 return EXIT_SUCCESS;若从键盘输入：4 3 则输出 3 4 通过上面的例子，相信您已经对输入输出流的使用有了一个大概的了解。下面一个例子演示如何利用输入输出流对文本
4、文件进行读写操作，您也将从这个例子开始逐渐看到 C+2 语法的方便之处。例 2（文件的输入输出）从文件 in.txt 中输入两个整数，由小到大排序后输出到 out.txt中，用空格分开。源程序#include /要使用文件输入输出流必须的头文件 using namespace std;/要使用 ifstream 与 ofstream 必须的命名空间 ifstream inf(in.txt);/定义文件输入流 inf，并关联到 in.txt ofstream ouf(out.txt);/定义文件输出流 ouf，并关联到 out.txt int main(int argc,char*argv)in
5、t a,b;infab;/从 inf 中输入两个整数 if(ab)oufa bendl;/向 ouf 输出结果。else oufb aendl;return EXIT_SUCCESS;如果 in.txt 的内容为：4 3 则 out.txt 的内容为：3 4 由例 2 可以看出，对文本文件的输入输出与标准输入输出从格式上讲是一致的，只是需要定义一下文件输入输出流，且定义时只需说明文件名即可，文件的打开与关闭动作是 C+自动完成的，用户不必处理，这样就不会出现忘记关闭文件而丢失数据的情况了。二、“/”开始的单行注释。上面的两个例子中其实已经使用这个语法了，一个语句行中从“/”开始后面的文字都是注
6、释换行后就不是了，因此这是“单行注释”，与常用的“/*”、“*/”不同。三、有了 bool 类型。C+也有“真正”的布尔类型了，就是“bool”，布尔型的变量可以有两个值 true 和 false。其中“bool”、“true”和“false”都成为了 C+的关键字。四、可以按需要随时定义变量。在 C 语言中，变量只能定义在所有可执行语句之前，这样，每当我们需要定义一个新变量时，都要向前翻。在 C+中就不用，您可以“随时随地”地定义变量，当然，同一作用域中的变量仍然是不准重名的。这在下面的例子中可以看到。五、结构体（struct）的名称、共用体（union）的名称及枚举（enum）的名称都可以
7、直接用 3 做类型名而定义变量。直接用一个例子来说明即可。例 3（结构体语法）从文件 in.txt 中读入十个学生的姓名与成绩，将学生信息按成绩由大到小排序后输出到 out.txt 中，每个学生一行。源程序#include using namespace std;#define N 10 ifstream inf(in.txt);ofstream ouf(out.txt);struct stu/定义结构体 stu char name20;int score;int main(int argc,char*argv)int i;stu data10;/结构体名称“stu”可以直接用于定义变量 fo
8、r(i=0;idatai.namedatai.score;int j;/在使用前定义变量 for(i=0;ii;j-)if(dataj.scoredataj-1.score)stu t;t=dataj;dataj=dataj-1;dataj-1=t;for(i=0;iN;i+)/输出 oufdatai.name datai.scoreendl;return EXIT_SUCCESS;如果 in.txt 的内容为：zhang 80 wang 74 li 95 4 zhao 96 chen 90 xiao 100 qian 80 sun 66 liu 75 dong 80 则 out.txt 的内
9、容为：xiao 100 zhao 96 li 95 chen 90 zhang 80 qian 80 dong 80 liu 75 wang 74 sun 66 六、new 与 delete。new 与 delete 都是 C+的关键字，用于动态申请与归还内存，比 C 语言中原有的 malloc与 free 函数要方便。例 4（new 与 delete）new 与 delete 的练习。源程序#include using namespace std;int main(int argc,char*argv)int*p;p=new int;/为指针 p 申请一个整数的空间，new 后的类型必须与*
10、p 的类型一致 *p=3;cout*pendl;delete p;/归还空间，不必指出归还多少 return EXIT_SUCCESS;程序最终输出：3 new 与 delete 的另一个用途就是动态数组即事先无法确定大小的数组，使用时按需分配空间，这里要用到 C 语言的一个概念：一维数组名实际是指针变量。例 5（动态数组）文件 in.txt 中有 n 个学生的姓名和成绩，请将学生信息按成绩由大到小 5 排序后输出到 out.txt 文件中。每个学生一行。in.txt 文件的结构为：首行一个整数，表示学生个数 n，以下 n 行每行一个姓名与成绩，用空格分开。源程序#include using
11、namespace std;ifstream inf(in.txt);ofstream ouf(out.txt);struct stu char name20;int score;int main(int argc,char*argv)int i,n;stu*data;/定义一个 stu 的指针，用于分配数组 infn;data=new stun;/分配 n 个 stu 的空间，由 data 指向 for(i=0;idatai.namedatai.score;/使用时与静态数组没区别 int j;for(i=0;ii;j-)if(dataj.scoredataj-1.score)stu t;t
12、=dataj;dataj=dataj-1;dataj-1=t;for(i=0;in;i+)oufdatai.name datai.scoreendl;delete data;/回收空间，注意回收数组空间要用，不必指定归还大小 return EXIT_SUCCESS;七、引用变量 在 C 语言中，函数的参数可以用数值变量或指针来传递。在 C+中，函数的参数有了第三种传递方法引用传递。效果上等同于 PASCAL 中的 var 变量，可以在函数中修改变量的实际参数的值。比如下面的例子就使用了引用参数。6 例 6（引用参数）写一个函数，交换两个变量的值。源程序#include using namesp
13、ace std;void swap(int&a,int&b)/引用参数，形参前加&符号表示引用 int t;t=a;/交换变量的值 a=b;b=t;int main(int argc,char*argv)int a,b;cinab;couta bendl;swap(a,b);/实现变量值的交换 couta b=10000）个整数，然后查找 m（m=5000）个整数是否在其中，并将结果输出到 out.txt 中。in.txt 的结构：首行两个整数，分别表示 n 和 m，其后是 n+m 行，每行一个整数。前 n 行是原始整数，后 m 7 行是待查整数。out.txt 中输出 m 行，每行一个整数，
14、表示待查的整数，空格后是“IN”或“OUT”，表示该数是否在原始集合中，输出时请保持输入时 m 个数的前后次序。算法分析 由于原始集合较大，采用顺序查找明显是不行的。因此决定使用二叉搜索树（BST，当然也可以考虑快速排序后的二分或用哈希表）。源程序#include using namespace std;struct node/二叉树结点结构体 int data;node*left,*right;node()/构造函数，使初始化工作自动完成，函数名与结构体名相同 left=NULL;right=NULL;node()/析构函数，使清理工作自动完成，函数名为结构体名前加“”left=NULL;r
15、ight=NULL;node*root=NULL;/BST 的根 int n,m;ifstream inf(in.txt);ofstream ouf(out.txt);void build()/构造 BST int i,d;infd;root=new node;/先读入一个，建个“最小的树”root-data=d;for(i=0;id;node*temp;temp=root;while(true)8 if(dtemp-data)/向右枝查找 if(temp-right!=NULL)temp=temp-right;else temp-right=new node;/插入 temp=temp-ri
16、ght;temp-data=d;/只处理 data 即可，left 与 right/已经在 new 时通过构造函数自动设置为 NULL 了。break;else if(ddata)/向左枝查找 if(temp-left!=NULL)temp=temp-left;else temp-left=new node;/插入 temp=temp-left;temp-data=d;break;else/出现相同整数，则不再处理 break;bool search(int d)/查找 BST node*temp;temp=root;while(temp!=NULL)if(d=temp-data)/找到 br
17、eak;else if(dtemp-data)/向右枝查找 temp=temp-right;else/向左枝查找 temp=temp-left;if(temp=NULL)return false;else 9 return true;void clear(node*&root)/删除 BST if(root=NULL)return;clear(root-left);clear(root-right);delete root;/归还空间，自动执行析构函数 int main(int argc,char*argv)infnm;build();int i,d;for(i=0;id;if(search(d)oufd INendl;else oufd OUTendl;clear(root);return EXIT_SUCCESS;以上是在编写 OI 程序时可能会用到的 C+语法，虽然并不复杂，却可以使编写过程更加方便，减少出错的概率。2005 年 9 月 7 日