【C++】string类(附题)

一、为什么学习string类?

1.1 C语言中的字符串

C语言中,字符串是以'\0'结尾的一些字符的集合,为了操作方便,C标准库中提供了一些str系列

的库函数,但是这些库函数与字符串是分离开的,不太符合OOP的思想,而且底层空间需要用户

自己管理,稍不留神可能还会越界访问。

1.2 实践中

在OJ中,有关字符串的题目基本以string类的形式出现,而且在常规工作中,为了简单、方便、

快捷,基本都使用string类,很少有人去使用C库中的字符串操作函数。

二、 标准库中的string类

2.1 string类(了解)

string类的文档介绍

string类是归属于C++标准库的组件 ,由于string出现时间早于STL,因此string没有出现在STL 中,不过实际上string就是管理的字符的一种容器可以存储和管理多个数据元素的数据结构 ,string底层主要用数组管理数据),string也是可以归到STL容器内的,与vector、list等类似。

在使用string类时,必须包含#include<string>头文件以及using namespace std;

cpp 复制代码
class string
{
private:
	char*  _str;
	size_t _size;
	size_t _capacity;
};

对于string的底层结构,大家可以简单的理解为有一个管理字符数组的指针,记录字符串大小的size,以及记录已开辟的空间大小的capacity,当然实际的string绝不可能这么简单,不过到目前的学习,大家先这么理解就可以了。

我们通过文档看到string底层是一个模板实例化的类型 ,通过typedef将实例化的类重命名为string,之所以会出现模板实例化,是因为要支持不同的编码形式(万国码),我们常用的string类支持UTF-8的编码。

2.2 auto和范围for

auto关键字

在这里补充2个C++11的小语法,方便我们后面的学习。

在早期C/C++中auto的含义是:使用auto修饰的变量,是具有自动存储器的局部变量,后来这个不重要了(因为后面栈上的变量都是自动释放,因此auto就被废弃了。)
C++11中,标准委员会变废为宝赋予了auto全新的含义即:auto不再是一个存储类型指示符,而是作为一个新的类型指示符来指示编译器,即auto声明的变量的类型必须由编译器在编译时期推导而得。也就是说auto声明的变量会根据我们给它的数据,由编译器来确定它的类型,因此类型包含"auto"的符号必须初始化(不初始化,编译器无法推导类型,不知道对应存储空间开多大)

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
int func1()
{
	return 10;
}

int main()
{
	int a = 10;
	auto b = a;//b是a赋值得到的,编译器推导b类型是int
	auto c = 'a';//编译器推导c类型是char
    auto d = func1();//根据函数返回值推导类型

	// 编译报错:rror C3531: "e": 类型包含"auto"的符号必须具有初始值设定项
	auto e;

	cout << typeid(b).name() << endl;//查看变量的类型
	cout << typeid(c).name() << endl;
	cout << typeid(d).name() << endl;

    return 0;
}

注:auto声明的变量或对象的类型是编译器推导的,当遇到陌生的类型时,我们可以使用typeid(对象).name来查看类型。

用auto声明指针类型时,用auto和auto*,auto*给的数据必须是指针,其他没有任何区别,但用auto声明引用类型时则必须加&

cpp 复制代码
int main()
{

	int x = 10;
	auto y = &x;//可以推导指针类型
	auto* z = &x;
	auto& m = x;

	cout << typeid(x).name() << endl;//查看变量的类型
	cout << typeid(y).name() << endl;
	cout << typeid(z).name() << endl;

	return 0;
}

当在同一行声明多个变量时,这些变量必须是相同的类型,否则编译器将会报错,因为编译器实际只对第一个类型进行推导,然后用推导出来的类型定义其他变量。

cpp 复制代码
int main()
{

	auto aa = 1, bb = 2;

	// 编译报错:error C3538: 在声明符列表中,"auto"必须始终推导为同一类型
	auto cc = 3, dd = 4.0;

	return 0;
}

auto不能作为函数的参数,可以做返回值,但是建议谨慎使用

cpp 复制代码
// 不能做参数
void func2(auto a)
{}

// 可以做返回值,但是建议谨慎使用
auto func3()
{
	return 3;
}

之所以建议大家谨慎使用是因为会出现上图中套娃的情况。因为要进行一些操作时,我们往往是需要明确变量或对象的类型的,而对于上图这种情况,我们想确定类型,就必须一层一层函数的查阅,非常不便。(插一句,这里auto的语法,C++其实是借鉴的python的语法)

auto不能直接用来声明数组

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{

	// 编译报错:error C3318: "auto []": 数组不能具有其中包含"auto"的元素类型
	auto array[] = { 4, 5, 6 };
	return 0;
}

看了上述例子,读者可能会觉得用auto来推导变量的类型似乎没事用处啊,确实,auto的真正的价值并不在推导内置类型。随着模板等引入,以下段代码中的map为例,实例化出的类型非常长,我们就可以使用auto自动推导类型,可以少敲不少字母,auto的价值就在于便利。

注:对于不熟悉相关语法的人来说,使用auto隐藏了真实类型,无法知道真实类型,其实降低了可读性。

cpp 复制代码
#include<iostream>
#include <string>
#include <map>
int main()
{
	std::map<std::string, std::string> dict = { { "apple", "苹果" },{ "orange",
	"橙子" }, {"pear","梨"} };
	// auto的用武之地
	//std::map<std::string, std::string>::iterator it = dict.begin();//类型名非常长
	auto it = dict.begin();//使用自动推导非常方便

	while (it != dict.end())
	{
		cout << it->first << ":" << it->second << endl;
		++it;
	}
	return 0;
}

范围for

对于一个有范围的集合而言,由程序员来说明循环的范围是多余的,有时候还会容易犯错误。

因此C++11中引入了基于范围的for循环。for循环后的括号由冒号" :"分为两部分:第一部分是范围内用于迭代的变量,变量类型使用内置类型或auto推导都可以 ,对于空间较大的自定义类型,类型一般使用引用来减少开销**;第二部分则表示被迭代的范围**。

范围for自动迭代,自动取数据,自动判断结束。
范围for可以作用到数组和容器对象上进行遍历

范围for的底层很简单,容器遍历实际就是替换为迭代器,这个从汇编层也可以看到,因此可以使用iterator迭代的容器,就可以使用范围for。

cpp 复制代码
#include<iostream>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;
int main()
{
	int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	// C++98的遍历
	for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
	{
		array[i] *= 2;
	}
	for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
	{
		cout << array[i] << endl;
	}
	// C++11的遍历
	for (auto& e : array)
		e *= 2;
	for (auto e : array)
		cout << e << " " << endl;
    for (char e : array)
		cout << e << " " << endl;
	string str("hello world");
	for (auto ch : str)
	{
		cout << ch << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

2.3 string类的常用接口说明

1. string类对象的常见构造

(constructor)函数名称 功能说明
string() (重点) 构造空的string类对象,即空字符串,包含'\0'
string(const string&s) (重点) 拷贝构造函数.用string构造
string (const string& str,size_t pos,size_t len = npos) 从string的pos位置开始拷贝,取输入个数的字符构造string,如果个数超过pos到结尾的字符数,则拷贝pos到结尾所有字符
string(const char* s,size_t n) (重点) 用C语言字符串中首字符开始的n个数来构造string类对象
string(const char* s) (重点) 用C语言字符串来构造string类对象
string(size_t n, char c) string类对象中包含n个字符c
template <class InputIterator> string (InputIterator first, InputIterator last); 用first迭代器到last迭代器指向的这一段空间的数据来构造string
cpp 复制代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;


int main()
{
	string s1;// 构造空的string类对象s1
	string s2("hello world");// 用C格式字符串构造string类对象s2
	string s3(s2);// 拷贝构造s3

	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;
	cout << s3 << endl;

	string s4(s2, 6, 15);//从s2第6个字符开始拷贝5个字符进行构造
                        
	cout << s4 << endl;

	string s5(s2, 6);//从第6个字符一直拷贝到最后
                      //第三参数不传参,使用缺省参数npos,一直拷贝到结尾。
	cout << s5 << endl;

	string s6("hello world", 5);//从字符串第5个字符开始拷贝
	cout << s6 << endl;

	string s7(10, 'X');//用10个X构造
	cout << s7 << endl;

	return 0;
}

注:npos是类中定义的静态变量,npos的值是-1,不过由于npos的类型是size_t,因此npos的实际含义是一个极大的数,在string构造函数中,npos作为默认参数传入,表示的是当要拷贝的数据个数极大,一定超过数组原长,这样string就会从当前pos位置开始,一直拷贝到结尾。

2. string类对象的容量操作

函数名称 功能说明
size(重点) 返回字符串有效字符长度
length 返回字符串有效字符长度
capacity 返回空间总大小
empty (重点) 检测字符串释放为空串,是返回true,否则返回false
clear (重点) 清空有效字符,当前字符变成空字符(还有'\0')
reserve (重点) 为字符串预留空间
resize (重点) 调整字符串大小,将有效字符的个数改成n个,n大于字符串,多出的空间用字符c填充,
cpp 复制代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <iostream>
using namespace std;

#include <string>


// 测试string容量相关的接口
// size/clear/resize
void Teststring1()
{
	// 注意:string类对象支持直接用cin和cout进行输入和输出
	string s("hello, bit!!!");
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.length() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << s << endl;

	// 将s中的字符串清空,注意清空时只是将size清0,不改变底层空间的大小
	s.clear();
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;

	// 将s中有效字符个数增加到10个,多出位置用'a'进行填充,已有位置的字符不变
	// "aaaaaaaaaa"
	s.resize(10, 'a');
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;

	// 将s中有效字符个数增加到15个,多出位置用缺省值'\0'进行填充
	// "aaaaaaaaaa\0\0\0\0\0"
	// 注意此时s中有效字符个数已经增加到15个
	s.resize(15);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << s << endl;

	// 将s中有效字符个数缩小到5个,就是删除第五个之后的字符
	s.resize(5);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << s << endl;
}
//====================================================================================
void Teststring2()
{
	string s;
	// 测试reserve是否会改变string中有效元素个数
	s.reserve(100);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;

	// 测试reserve参数小于string的底层空间大小时,是否会将空间缩小
	s.reserve(50);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
}
  1. size()与length()方法底层实现原理完全相同,引入size()的原因是为了与其他容器的接

口保持一致(string的出现时间早于STL,属于历史遗留问题了,因为要向前兼容,所以也不可能取消lengthl),一般情况下基本都是用size()

  1. clear()只是将string中有效字符清空(还有空字符)不改变底层空间大小

  2. resize(size_t n) 与 resize(size_t n, char c)都是将字符串中有效字符个数改变到n个,不

同的是当字符个数增多时:resize(n)用0来填充多出的元素空间,resize(size_t n, char
c)用字符c来填充多出的元素空间
。注意:resize在改变元素个数时,如果是将元素个数

增多,可能会改变底层容量的大小,如果是将元素个数减少,底层空间总大小不变

  1. reserve(size_t res_arg=0):为string预留空间,不改变有效元素个数 ,当reserve的参

数小于string的底层空间总大小时**,reserver不一定改变容量大小**。

2.1reserve与capacity相关问题说明(了解)
cpp 复制代码
class string
{
private:
	char _buff[16];
	char*  _str;

	size_t _size;
	size_t _capacity;
};

string内开辟的空间实际上是始终会留一个字节存储'\0' ,也就是说capacity记录的空间比实际空间少一个。

除此之外,为了避免太多小块内存出现在栈上,造成太多的空隙,以及一开始字符串较短,频繁的扩容,导致浪费,VS下string内部有一个buff专门来处理较短的字符串,当字符长度超过buff,string舍弃buff,两倍扩容一块新空间存储字符,之后每一次扩容都按1.5倍扩容(始终有一个字节存'\0')。

g++(4.8)这一块下没有这个buff,扩容也是按照二倍扩的。

3. string类对象的访问及遍历操作

函数名称 功能说明
operator[] (重 点) 返回pos位置的字符的引用
begin+ end 正向访问,begin获取一个指向字符串开始位置的正向迭代器 + end获取最后一个指向字符串下一个位置的正向迭代器
rbegin + rend 逆向访问,rbegin获取一个指向字符串最后一个字符的反向迭代器 + rend获取一个指向字符开始位置的前一个位置的反向迭代器
范围for C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式

注:需要注意的是STL中begin、end等获取迭代器的范围都是[begin,end)。

3.1operator[]访问
cpp 复制代码
char& operator[](size_t i)//返回值给引用,可以从外部修改字符串
{
    assert(i < _size);//防止越界访问
	return _str[i];
}

void Teststring3()
{
	string s1;
	string s2("hello world");

	cout << s1 << s2 << endl;

	s2[0] = 'x';
	cout << s1 << s2 << endl;
	
	// 1、下标 + []
	for (size_t i = 0; i < s2.size(); i++)
	{
		cout << s2[i] << " ";
	}

	cout << endl;
}

string类通过函数重载的方式,重载了[],函数的返回值是引用,我们可以从外部修改内部的值,我们就可以像数组[]一样访问string对象,而且由于这是通过重载实现的,我们在函数内部可以加上断言等检查机制,[]的使用安全性也大大提升。因此,string类我们常常使用[]的形式进行访问。

3.2迭代器访问
迭代器的简介

迭代器iterator是属于STL中的迭代器组件,在C语言中我们想通过迭代方式去访问顺序表、链表等不同结构,有的通过for+下标就行,有的要解引用访问内部的指针,总的来说C语言阶段,对于不同的变量,我们想要使用迭代,往往是需要了解变量内部的结构,还要知道对应结构的迭代方式,这是非常不方便的。

到了C++阶段,面对繁多以及严格分装的的容器、适配器等,,想要了解内部的结构,并采取对应的迭代的方式,是非常困难,低效的方式。

因此秉持一贯的封装思想,C++提供了一种近似指针的统一迭代方式iterator迭代器,因此之后,所有的容器都可以通过迭代器近似一模一样迭代访问(由于底层结构不同,尽管都是封装成迭代器,但是不同迭代器所能支持的操作还是有所区别,本文对此不过多介绍,之后进一步深入STL,再做介绍)。

迭代器的本身就是封装的产物,对于底层是顺序表的结构,简单理解就是用原生的指针封装一下,对于链表等存储空间不连续的结构来说,迭代器的底层就复杂了,不过本文对此不过多讲解。

迭代器又可以分为正向和反向迭代器,普通迭代器跟const迭代器。(const对象用const迭代器)

到目前为止,可以简单将string的迭代器理解为类似指针的东西。

cpp 复制代码
void test_string2()
{
	string s2("hello world");
	string::iterator it = s2.begin();//正向普通迭代器
	while (it != s2.end())
	{
		*it += 2;
		cout << *it << " ";
		++it;//正向迭代器++,往字符串尾走
	}
	cout << endl;

	string s3("hello world");
	string::reverse_iterator rit = s3.rbegin();//反向普通迭代器
	while (rit != s3.rend())
	{
		cout << *rit << " ";
		++rit;//反向迭代器++,往字符串头走
	}
	cout << endl;

	const string s4("hello world");
	//string::const_iterator cit = s3.begin();//正向const迭代器
	auto cit = s4.begin();
	while (cit != s4.end())
	{
		//*cit += 2;                          //const 迭代器无法从外部修改数据
		cout << *cit << " ";
		++cit;
	}
	cout << endl;

	const string s5("hello world");
	//string::const_reverse_iterator rcit = s3.rbegin();反向const迭代器
	auto rcit = s5.rbegin();
	while (rcit != s5.rend())
	{
		// *rcit += 2;
		cout << *rcit << " ";
		++rcit;
	}
	cout << endl;
}
int main() {
	test_string2();
	return 0;
}
3.3范围for的访问
cpp 复制代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <iostream>
using namespace std;

#include <string>



// string的遍历
// begin()+end()   for+[]  范围for
// 注意:string遍历时使用最多的还是for+下标 或者 范围for(C++11后才支持)
// begin()+end()大多数使用在需要使用STL提供的算法操作string时,比如:采用reverse逆置string


void Teststring4()
{
	string s("hello Bit");
	// 3种遍历方式:
	// 需要注意的以下三种方式除了遍历string对象,还可以遍历是修改string中的字符,
	// 另外以下三种方式对于string而言,第一种使用最多
	// 1. for+operator[]
	for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)
		cout << s[i] << endl;

	// 2.迭代器
	string::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		cout << *it << endl;
		++it;
	}

	// string::reverse_iterator rit = s.rbegin();
	// C++11之后,直接使用auto定义迭代器,让编译器推到迭代器的类型
	auto rit = s.rbegin();
	while (rit != s.rend())
		cout << *rit << endl;

	// 3.范围for
	for (auto ch : s)
		cout << ch << endl;
}

4. string类对象的修改操作

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|---------------------------------------------|
| 函数名称 | 功能说明 |
| push_back | 在字符串后尾插字符c |
| append | 在字符串后追加一个字符串 |
| operator+= (重 点) | 在字符串后追加字符串str,底层就是使用push_back实现的 |
| c_str(重点) | 返回C格式字符串,类似于网络等,很多借口都是C语言的格式,c_str可以帮助很好的兼容 |
| find + npos(重 点) | 从字符串pos位置开始往后找字符c,返回该字符在字符串中的位置 |
| rfind | 从字符串pos位置开始往前找字符c,返回该字符在字符串中的 位置 |
| substr | 在str中从pos位置开始,截取n个字符,构造新string,然后将其返回 |

cpp 复制代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <iostream>
using namespace std;

#include <string>

// 利用reserve提高插入数据的效率,避免增容带来的开销
//====================================================================================
void TestPushBack()
{
	string s;
	size_t sz = s.capacity();
	cout << "making s grow:\n";
	for (int i = 0; i < 100; ++i)
	{
		s.push_back('c');
		if (sz != s.capacity())
		{
			sz = s.capacity();
			cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
		}
	}
}

// 构建vector时,如果提前已经知道string中大概要放多少个元素,可以提前将string中空间设置好
void TestPushBackReserve()
{
	string s;
	s.reserve(100);
	size_t sz = s.capacity();

	cout << "making s grow:\n";
	for (int i = 0; i < 100; ++i)
	{
		s.push_back('c');
		if (sz != s.capacity())
		{
			sz = s.capacity();
			cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
		}
	}
}



//
// 测试string:
// 1. 插入(拼接)方式:push_back  append  operator+= 
// 2. 正向和反向查找:find() + rfind()
// 3. 截取子串:substr()
// 4. 删除:erase
void Teststring5()
{
	string str;
	str.push_back(' ');   // 在str后插入空格
	str.append("hello");  // 在str后追加一个字符"hello"
	str += 'b';           // 在str后追加一个字符'b'   
	str += "it";          // 在str后追加一个字符串"it"
	cout << str << endl;
	cout << str.c_str() << endl;   // 以C语言的方式打印字符串

	// 获取file的后缀
	string file("string.cpp");
	size_t pos = file.rfind('.');
	string suffix(file.substr(pos, file.size() - pos));
	cout << suffix << endl;

	// npos是string里面的一个静态成员变量
	// static const size_t npos = -1;

	// 取出url中的域名
	string url("http://www.cplusplus.com/reference/string/string/find/");
	cout << url << endl;
	size_t start = url.find("://");
	if (start == string::npos)
	{
		cout << "invalid url" << endl;
		return;
	}
	start += 3;
	size_t finish = url.find('/', start);
	string address = url.substr(start, finish - start);
	cout << address << endl;

	// 删除url的协议前缀
	pos = url.find("://");
	url.erase(0, pos + 3);
	cout << url << endl;
}

int main()
{
	return 0;
}
函数名称 功能说明
insert 在任意位置插入字符或字符串
erase 在任意位置删除字符或字符串
replace 替换任意位置字符或字符串为其他字符或字符串
find_first_of 在目标字符串从头向尾,找到给定字符串中任意字符,并返回第一个找到的字符的位置
find_last_of 在目标字符串从尾向头,找到给定字符串中任意字符,并返回第一个找到的字符的位置
find_first_not_of 在目标字符串从头向尾,找到给定字符串之外的任意字符,并返回第一个找到的字符的位置
find_las_not_of 在目标字符串从尾向头,找到给定字符串之外的任意字符,并返回第一个找到的字符的位置
cpp 复制代码
void test_string5()
{
	string s("hello world");

	s.insert(0, "hello bit ");//在任意位置插入
	cout << s << endl;

	s.insert(10, "zzzz");
	cout << s << endl;

	s.insert(0, "p");
	cout << s << endl;

	char ch = 't';
	s.insert(0, 1, ch);
	s.insert(s.begin(), ch);

	cout << s << endl;
}

void test_string6()
{
	string s("hello world");
	s.erase(6, 1);//删除任意位置的字符
	cout << s << endl;

	// 头删
	s.erase(0, 1);
	cout << s << endl;

	s.erase(s.begin());
	cout << s << endl;

	// 尾删
	s.erase(--s.end());
	cout << s << endl;

	s.erase(s.size() - 1, 1);
	cout << s << endl;

	string ss("hello world");
	ss.erase(6);
	cout << ss << endl;

	string sss("hello                 world hello bit");
	/*size_t pos = sss.find(' ');
	while (pos != string::npos)
	{
		sss.replace(pos, 1, "%%");//将任意位置的给定字符进行替换
		cout << sss << endl;

		pos = sss.find(' ', pos+2);
	}
	cout << sss << endl;*/

	//sss.replace(5, 1, "%%");
	//cout << sss << endl;

	string tmp;
	tmp.reserve(sss.size());
	for (auto ch : sss)
	{
		if (ch == ' ')
			tmp += "%%";
		else
			tmp += ch;
	}
	cout << tmp << endl;
	//sss = tmp;
	sss.swap(tmp);
	cout << sss << endl;

	string file;
	cin >> file;
	FILE* fout = fopen(file.c_str(), "r");
	char ch = fgetc(fout);
	while (ch != EOF)
	{
		cout << ch;
		ch = fgetc(fout);
	}
	fclose(fout);
}

void SplitFilename(const std::string& str)
{
	std::cout << "Splitting: " << str << '\n';
	std::size_t found = str.find_last_of("/\\");//返回在"/\\"中找到的第一个字符

	std::cout << " path: " << str.substr(0, found) << '\n';
	std::cout << " file: " << str.substr(found + 1) << '\n';
}

void test_string7()
{
	string s("test.cpp.zip");
	size_t pos = s.rfind('.');
	string suffix = s.substr(pos);
	cout << suffix << endl;

	std::string str("Please, replace the vowels in this sentence by asterisks.");
	std::cout << str << '\n';

	std::size_t found = str.find_first_not_of("abcdef");//返回不在"abcddef"中的第一个字符
	while (found != std::string::npos)
	{
		str[found] = '*';
		found = str.find_first_not_of("abcdef", found + 1);
	}

	std::cout << str << '\n';

	std::string str1("/usr/bin/man");

	SplitFilename(str1);

}

注意:

  1. 在string尾部追加字符时,s.push_back(c) / s.append(1, c) / s += 'c'三种的实现方式差

不多,一般情况下string类的+=操作用的比较多,+=操作不仅可以连接单个字符,还可
以连接字符串。

  1. 对string操作时,如果能够大概预估到放多少字符,可以先通过reserve把空间预留

好。

5. string类非成员函数

函数 功能说明
operator+ 尽量少用,因为传值返回,导致深拷贝效率低
operator>> (重点) 输入运算符重载
operator<< (重点) 输出运算符重载
getline (重点) 获取一行字符串
relational operators (重点) 大小比较

上面的几个接口大家了解一下,下面的OJ题目中会有一些体现他们的使用。string类中还有

一些其他的操作,这里不一一列举,大家在需要用到时不明白了查文档即可。

cpp 复制代码
void test_string8()
{
	string s1("hello");

	string s2 = s1 + "world";
	cout << s2 << endl;

	string s3 = "world" + s1;
	cout << s3 << endl;
}

三、牛刀小试

仅仅反转字母

cpp 复制代码
class Solution {
public:
	bool isLetter(char ch)
	{
		if (ch >= 'a' && ch <= 'z')
			return true;
		if (ch >= 'A' && ch <= 'Z')
			return true;
		return false;
	}
	string reverseOnlyLetters(string S) {
		int begin = 0, end = S.size() - 1;
		while (begin < end)
		{
			while (begin < end && !isLetter(S[begin]))//跳过非字母字符
				++begin;
			while (begin < end && !isLetter(S[end]))
				--end;

			swap(S[begin++], S[end--]);//反转字母字符
		}

		return S;
	}
};

找字符串中第一个只出现一次的字符

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int firstUniqChar(string s) {
		// 统计每个字符出现的次数
        int count[256] = {0};//计数排序
        for(auto ch : s){
            count[ch]++;
        }
        for(int i = 0;i < s.size();i++){
        // 按照字符次序从前往后找只出现一次的字符
            if(1 == count[i])
            return i;
        }
        return -1;
    }
};

字符串里最后一个字符串的长度

cpp 复制代码
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string line;
	// 不要使用cin>>line,因为会它遇到空格就结束了
	// while(cin>>line)
	while (getline(cin, line))//获取字符串
	{
		size_t pos = line.rfind(' ');//不同单词间有空格分割,refind从后往前找到第一个空格
                                     //空格往后就是最后一个字符
		cout << line.size() - pos - 1 << endl;
	}
	return 0;
}

验证一个字符串是否是回文

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    bool isPalindrome(string s) {
        string tmp;//存储转换完字符,去除其他字符后的字符串。

        for(auto ch : s){
            if(ch >= 'A' && ch <= 'Z'){
                tmp += ch + 32;//大写字符转小写,并保留
            }
            else if(ch >= 'a' && ch <= 'z'){
                tmp += ch;//保留小写字符
            }
            else if(ch >='0' && ch <= '9'){
                tmp += ch;//保留数字字符
            }
            else{
                continue;//去除其他字符
            }
        }
        int left = 0;
        int right = tmp.size() - 1;
        while(left < right)
        {
            if(tmp[left++] != tmp[right--])//左右字符对比
            {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

字符串相加

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    string addStrings(string num1, string num2) {
        int end1 = num1.size() - 1;
        int end2 = num2.size() - 1;//模拟数学相加过程,不断取尾数

        string tmp;//保存相加结果
        int next = 0;//记录进位
        while(end1 >= 0 || end2 >= 0)//长短字符串都结束才表示相加完成
        {
            int n1 = end1 < 0 ? 0 : num1[end1--] - '0';//取出尾数,如果短字符串已经取完,则给0
            int n2 = end2 < 0 ? 0 : num2[end2--] - '0';//便于长字符继续取

            int ret = n2 + n1 + next;//记录尾数相加结果

            next = ret / 10;//得到进位

            ret %= 10;//去掉进位

            tmp += ret + '0';将
        }

        if(next)//字符串都取完,进位上还有数,我们将结果进位
        tmp += next + '0';

        reverse(tmp.begin(),tmp.end());//结果字符串是反的,我们反转一下

        return tmp;
    }
};

注:需要额外说明的是因为字符串的底层是数组,在模拟相加过程中,如果每得到一个新相加结果,将结果头插在旧字符串中,需要挪动大量数据,效率低下,因此上述代码采用尾插的方式得到相加结果,最终得到的结果字符串是反的,我们需要调用algorithm库中reverse反转一下字符串再返回。

翻转字符串II:区间部分翻转

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    string reverseStr(string s, int k) {
        auto begin = s.begin();
        auto end = s.end();
        while(end - begin >= 2 * k){
            reverse(begin,begin + k ); 
            begin +=  2 * k;
        }

        if(end - begin < k){
            reverse(begin,end);
        }
        else if((end - begin) >= k && (end - begin) < 2 * k){
            reverse(begin,begin + k );
        }

        return s;
    }
};

翻转字符串III:翻转字符串中的单词

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    string reverseWords(string s) {
        string tmp;
        int prev = 0;//记录每个单词开始的位置

        int cur = s.find(' ', prev);//记录当前空格的位置

        if (cur < 0) //字符串中没有空格,说明只有一个单词,直接反转
        {
            reverse(s.begin(), s.end());
            return s;
        }

        while (cur >= 0) 
        {
            reverse(s.begin() + prev, s.begin() + cur);//反转每一个单词
            prev = cur + 1;//当前空格的下一位即当前单词开始的位置

            cur = s.find(' ', prev);//记录下一个单词前空格的位置
        }
        //最后一个单词之后没有空格,会跳出循环,我们需要手动反转一下。
        reverse(s.begin() + prev, s.end());//反转最后一个单词

        return s;
    }
};
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