第 4 章 字符串
本章介绍一种基础数据类型------字符串，并且介绍一些字符串处理的方法及字符串匹配的方法。虽然字符串的内容非常基础，但是十分重要。希望读者能够好好学习本章的内容，为此后的学习打下良好的基础。
4.1字符串内容详解
由于 C 语言不提供字符串这一基本类型，因此通常需要使用字符数组来代替字符串，因此操作起来会很不方便。好在 C++ 提供了字符串（ string ）这种基本数据类型，它可以很方便地对字符串进行各种操作。对大部分读者而言，并不需要关心 string 内部的实现细节，学会使用即可。
（1）string 的定义
为了使用 string 标准模板，应在代码中添加头文件 #include <string> 。定义一个字符串的方式和定义其他基本数据类型的方式相同，如 string str ，其中 str 是定义的字符串的名字：string str;
（2）string 的初始化
可以直接给字符串变量赋值，如 string str = "hello"； string str = "hello world"; cout << str << endl;
示例结果 hello world
（3）string 的长度
返回当前字符串长度的函数有 str. size() 和 length() ，二者功能基本相同。
string str = "hello world";
int n = str.size();
printf("%d\n", n);
示例结果 11
（4）string 元素的访问
① 可以像数组那样通过元素下标进行访问，访问字符str[ i ]，下标从 0 到 size()-1 。
string str = "hello world";
for (int i = 0; i < str.size(); ++i) {
printf("%c ", str[i]);
}
printf("\n");
printf("the 7th element of str is: %d\n", str[6]);
示例结果
h e l l o w o r l d
w
② 可以通过迭代器进行访问，迭代器类似于指针。
string str = "hello world";
for (string::iterator it = str.begin(); it != str.end(); ++it)
{
printf("%c ", *it);
}
printf("\n");
示例结果 h e l l o w o r l d
（5）string 中的元素操作
string 中常用的元素操作包括在任意位置插入元素的 insert() 、在任意位置删除元素的 str.erase()和将字符串清空的 str. clear() 。
string str = "hello world";
str.insert(str.size(), " end world");
cout << str << endl;
str.erase(0, 12);
cout << str << endl;
str.insert(0, "how to ");
cout << str << endl;
str.erase(7);
cout << str << endl;
str.clear();
cout << str << endl;
示例结果
hello world end world
end world
how to end world
how to
（6）string 的运算符
string 可像数字一样进行运算，但不是进行加减乘除这样的数字逻辑运算，而是可以将两个或多个字符串拼接成为一个更长的字符串。连接字符串和字符串或字符的运算符有"+" 和 "+="。
string str1 = "to be";
string str2 = "not to be";
string str3 = "that is a question";
string str = str1 + ", ";
//"to be , "
str = str + str2 + ';';
//"to be , not to be; "
str += str3;
cout << str << endl;
示例结果
to be, or not to be; that is a question
也可以按照字典序进行大小比较，比较运算符有<、>、<=、>=，判断两个字符串是否相等的运算符有==和!=。
string str1 = "abc";
string str2 = "abcd";
string str3 = "bc";
string str4 = "abcd"
if (str1 <= str2) {
printf("str1 <= str2\n");
}
if (str2 < str3) {
printf("str2 < str3\n");
}
if (str3 > str1) {
printf("str3 > str1\n");
}
if (str1 != str3) {
printf("str1 != str3\n");
}
if (str2 == str4) {
printf("str2 == str4\n");
}
示例结果
str1 <= str2
str2 < str3
str3 > str1
str1 != str3
str2 == str4
（7）string 的常用函数
1 、在字符串中寻找特定字符或字符串的函数是 find() 。若函数找到相应的字符或字符串
则返回对应内容的下标，若找不到返回 string::npos 。
string str = "hello world";
int found = str.find("world"); //找字符串
if (found != string::npos)
{
printf("'world' found at: %d\n", found);
}
found = str.find('l');
if (found != string::npos) {
//找字符
printf("'l' found at: %d\n", found);
}
found = str.find('.');
if (found == string::npos) {
printf("'.' not founded");
}
示例结果
'world' found at: 6
'l' found at 2
'.' not founded
2 、返回字符串的子串的函数是 substr() 。
string str1 = "We think in generalities, but we live in details.";
string str2 = str1.substr(3,5);
cout << str2 << endl;
示例结果
think
4.2 特殊乘法
题目描述
写个算法，对2个小于1000000000的输入，求结果。 特殊乘法举例：123 * 45 = 1*4 +1*5 +2*4 +2*5 +3*4+3*5
**输入描述：**两个小于1000000000的数
**输出描述：**输入可能有多组数据，对于每一组数据，输出Input中的两个数按照题目要求的方法进行运算后得到的结果。
代码表示
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
string str1, str2;//定义两个字符串
while (cin >> str1 >> str2) //不断的输入字符串
{
int answer = 0;
for (int i = 0; i < str1.size(); ++i)
{
for (int j = 0; j < str2.size(); ++j)
{
answer += (str1[i] - '0') * (str2[j] - '0');
}
}
printf("%d\n", answer);
}
return 0;
}
心得体会
str1[i] 和 str2[j] 是分别表示第一个字符串和第二个字符串中第 i 个字符和第 j 个字符。
str1[i] - '0' 和 str2[j] - '0' 是将字符转换为对应的数字。在 ASCII 编码中，数字字符的编码是连续的，所以通过将字符减去字符 '0' 的ASCII编码值，可以得到对应的数字值。
然后，(str1[i] - '0') * (str2[j] - '0') 是将两个字符转换后的数字进行乘法操作，得到它们的乘积。
最后，answer += (str1[i] - '0') * (str2[j] - '0') 是将每次计算得到的乘积累加到变量 answer 中。
密码翻译
习题描述
在情报传递过程中，为了防止情报被截获，往往需要对情报用一定的方式加密，简单的加密算法虽然不足以完全避免情报被破译，但仍然能防止情报被轻易的识别。我们给出一种最简的的加密方法，对给定的一个字符串，把其中从a-y,A-Y的字母用其后继字母替代，把z和Z用a和A替代，则可得到一个简单的加密字符串。
输入描述：读取这一行字符串，每个字符串长度小于80个字符
输出描述：对于每组数据，输出每行字符串的加密字符串。
代码表示
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
string str;
while (getline(cin, str)) {
for (int i = 0; i < str.size(); ++i)
{
if (str[i] == 'z' || str[i] == 'Z')
{
str[i] -= 25;
}
else if (('A' <= str[i] && str[i] <= 'Y') ||
('a' <= str[i] && str[i] <= 'y'))
{
str[i]++;
}
}
cout << str << endl;
}
return 0;
}
心得体会
相当于是有两个范围，一个节点是z和Z的下一个结点是a和A；除了这个特殊的之外，其他的就是从a到y和A到Y的；
1、在 main 函数中，声明一个字符串变量 str，用于存储从标准输入读取的每一行字符串。
2、使用 getline(cin, str) 循环读取标准输入的每一行字符串，直到遇到文件结束符或输入流关闭。
3、在循环中，使用 for 循环遍历字符串 str 中的每个字符。
4、对于每个字符，首先检查它是否为字母 'z' 或 'Z'。如果是，则将其 ASCII 值减去 25，这相当于将 'z' 变为 'a'，或将 'Z' 变为 'A'。这个操作实际上是将字母循环回到字母表的开头。
5、如果字符不是 'z' 或 'Z'，则进一步检查它是否为字母 'A' 到 'Y' 或 'a' 到 'y' 之间的字符。如果是，则将其 ASCII 值加 1，这相当于将字母向后移动一个位置。
简单密码
题目描述
Julius Caesar曾经使用过一种很简单的密码。 对于明文中的每个字符，将它用它字母表中后5位对应的字符来代替，这样就得到了密文。 比如字符A用F来代替。如下是密文和明文中字符的对应关系。 密文 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 明文 V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U 你的任务是对给定的密文进行解密得到明文。 你需要注意的是，密文中出现的字母都是大写字母。密文中也包括非字母的字符，对这些字符不用进行解码。
输入描述：输入中的测试数据不超过100组。每组数据都有如下的形式，而且各组测试数据之间没有空白的行。 一组测试数据包括三部分：
-
起始行 - 一行，包括字符串 "START"
-
密文 - 一行，给出密文，密文不为空，而且其中的字符数不超过200
-
结束行 - 一行，包括字符串 "END" 在最后一组测试数据之后有一行，包括字符串 "ENDOFINPUT"。
输出描述：对每组数据，都有一行输出，给出密文对应的明文
代码表示：
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
string str;
while (getline(cin, str)) {
if (str == "ENDOFINPUT") {
break;
}
getline(cin, str);
for (int i = 0; i < str.size(); ++i) {
if ('A' <= str[i] && str[i] <= 'Z')//检查是不是A到Z的
{
str[i] = (str[i] - 'A' - 5 + 26) % 26 + 'A';
}
}
cout << str << endl;
getline(cin, str);
}
return 0;
}
心得体会
1、 str[i] = (str[i] - 'A' - 5 + 26) % 26 + 'A'; 需仔细观察代码得出
1）首先，我们将密文字符的 ASCII 值减去大写字母 A 的 ASCII 值，以计算字符相对于 A 的偏移量。这个偏移量表示了字符在字母表中的位置。
2）然后，我们将偏移量减去 5，以将密文字符向前移动 5 个位置。这是因为题目要求我们将明文中的每个字符用字母表中后 5 位所对应的字符代替。
3）但是，由于字母表中只有 26 个字母，所以在进行减法运算后，我们可能得到负数或超过 25 的数值。
4）为了确保结果在 0 到 25 的范围内，我们使用 % 26 运算符。这意味着我们将偏移量对 26 取模，以得到一个在 0 到 25 之间的值。
5）最后，我们将取模后的偏移量加上大写字母 A 的 ASCII 值，以将其转换回相应的明文字符。这是因为我们之前减去了 A 的 ASCII 值来计算偏移量，现在我们需要将其加回来，以得到正确的明文字符。
2、getline(cin, str) 是一种输入操作，用于从标准输入流 cin 中读取一行字符串，并将其存储到字符串变量 str 中。
具体来说，getline 函数会读取从当前位置开始到换行符（包括换行符）之前的所有字符，并将它们存储在指定的字符串变量中。它会自动处理输入流中的换行符，并将其从输入流中移除。
在这个密码解密算法的代码中，getline(cin, str) 被用于读取输入的每一行字符串。通过循环不断调用 getline，我们可以逐行读取输入，直到遇到文件结束符或输入流关闭。