GESP C++三级 知识点讲解
C++编程三级标准
(一)知识点详述
(1)了解二进制数据编码:原码、反码、补码。
(2)掌握数据的进制转换:二进制、八进制、十进制、十六进制。
(3)掌握位运算:与(&)、或(|)、非(~)、异或(^)、左移(<<)、右移(>>)的基本使用方法及原理。
(4)了解算法的概念与描述，熟练运用自然语言、流程图、伪代码方式来描述算法。
(5)C++一维数组基本应用;
(6)掌握字符串及其函数的使用包括但不限于大小写转换、字符串搜索、分割、替
换。
(7)理解枚举算法、模拟算法的原理及特点，可以解决实际问题，
(8)理解模拟算法、模拟算法的原理及特点，可以解决实际问题。
(二)考核目标
掌握计算机中常用进位制、位运算及数据编码的知识，掌握一维数组、字符串类型及其函数的使用，掌握枚举法、模拟法的原理和运用技巧，对于较简单的实际问题能构造算法、描述算法、实现算法并调试程序。
1、二进制数据编码：原码、反码、补码
2、数据的进制转换:二进制、八进制、十进制、十六进制
3、位运算:与(&)、或(|)、非(~)、异或(^)、左移(<<)、右移(>>)的基本使用方法及原理
（1）& 按位与
如果两个相应的二进制位都为1，则该位的结果值为1，否则为0
（2）| 按位或
两个相应的二进制位中只要有一个为1，该位的结果值为1
（3）^ 按位异或
若参加运算的两个二进制位值相同则为0，否则为1
（4）~ 取反
~是一元运算符，用来对一个二进制数按位取反，即将0变1，将1
举例：
1000101 1000101 1000101 1000101
& 0101100 | 0101110 ~ ^ 0101110
= 0000100 = 1101111 = 0111010 1101011
（5）<< 左移
用来将一个数的各二进制位全部左移n位，低位以0补充，高位越界后舍弃。
1左移n位： 1 << n=2^n(这里指2的n次方)
n左移1位： n << 1=n*2
举例：
short a=9115 0010001110011011 (9115的二进制表示)
a << 1 =18230 0100011100110110 (注意高位越界后舍弃一个0，低位填充一个0)
a << 2 = -29076 1000111001101100 (注意高位越界后舍弃两个0，低位填充两个0）
【注意】在C++中，当对一个有符号整数进行左移运算（
<<）时，如果左移导致符号位（最高位）变为1，那么这个数会被解释为一个负数。此时，计算其十进制值时，需要使用补码来表示和计算。
【注意】左移是做乘2的运算，但这是在符号位（原码将最高位符号以0表示正，1表示负eg:0010001110011011中的最高位0就是符号位，表示是正数；而1000111001101100最高位是1，表示是负数）不变的情况下。如果符号位发生了改变，说明已经不能做乘2的运算了，否则会溢出，得到的值不是乘2的结果。
【注意】short是Java中的表示，它定义的也是整形，不过是16字节（这里为了阐述符号位的改变而使用）,而int是32字节
（6） >> 右移
将一个数的各二进制位右移n位，移到右端的低位被舍弃，高位以符号位填充
n右移1位 ： n >> 1=|n/2.0|
算术右移等于除以2向下取整，（-3）>> 1 = -2 ,3 >> 1 = 1
值得一提的是，“整数/2”在c++中实现为“除以2向零取整”，（-3）/ 2 = -1，3 / 2 = 1
举例：
short b = 9115 0010001110011011
(9115 >> 1) = 4557 0001000111001101（注意低位越界后舍去了一个1，高位补一0）
(9115 >> 2) = 2278 0000100011100110 (注意低位越界后舍去了两个1，高位补两0）
short c=-32766(负数符号位为1) 1000000000000010
-32766 >> 1 = -16383 1100000000000001(注意低位越界后舍弃一个0,高位补1)
-32766 >> 2 = -8192 1110000000000000(注意低位越界后舍弃0和1,高位补俩1)
6、字符串及其函数的使用包括但不限于大小写转换、字符串搜索、分割、替换。
（1）s.insert（pos，args）
解释：在pos之前插入args指定的字符。
例：string s="stacde";
s.insert(0,"ab");
结果：abstacde
（2）s.erase（pos，len）
解释：删除从pos开始的len个字符，如果len省略，则删除从pos开始的后面所有字符，返回一个指向s的引用。
例1：string s=”abcdefg“；
s.erase（3，2）；
结果：abcfg
例2：string s=”abcdefg“；
s.erase（3）；
结果：abc
（3）s.assign（args）
解释：将s中的字符替换为args指定的字符，返回一个指向s的引用。
例：string s=”cdefojt“；
s.assign（”abc“）；
结果：abc
（4）s.append（args）
解释：将args追加到s，返回一个指向s的引用，args必须是双引号字符串。
例：string s=”abcdef“；
s.append（”abc“）；
结果：abcdefabc
（5）s.replace（range，args）
解释：将s中范围为range内的字符串替换为args指定的字符。
例1：string s=”qewffdgsgsdrew“；
s.replace（2，4，”abc“）；
结果：qeabcgsgsdrew
注：从第2个字符，数4个字符，然后换成abc。
例2：string s=”abcdef“；
s.replace（1，2，”abc“）；
结果：aabcdef。
例3：string s=”abcdef“；
s.replace（1，3，”abc“）；
结果：aabcef。
（6）s.rfind（args）
解释：查找s中args最后一次出现的位置。
例1：string s=”abcdefabc“；
int t=s.rfind（”abc“）；
结果：6
例2：string s=”defhob“；
int t=s.rfind（”abc“）；
结果：-1
（7）s.find（args）
解释：查找s中args第一次出现的位置。
例1：string s=”bcabcdef“；
int t=s.find（”abc“）；
结果：2
例2：string s=”defhobc“；
int t=s.find（”abc“）；
结果：-1
（8）to_string（val）
解释：将数值val转换为string并返回，val可以是任何算术类型（int，float，double等）。
例1：string s=to_string(12345）；
结果：12345
例2：string s=to_string(12345.123）；
结果：12345.123000
（9）stoi（s）
解释：将字符串转换为整数并返回。
例1：int t=stoi（”12345“）；
结果：12345
例2：int t=stoi（”12345.123“）；
结果：12345
（10）stof（s）
解释：将字符串转换为浮点数并返回。
例：double a=stof（”12345.12345）；
cout<<a<<endl;
printf("%.5lf",a);
结果：12345.1
12345.12345
（11）s.substr（pos，n）
解释：从索引pos开始，提取连续的n个字符，包括pos位置的字符。
例：string s=”abcdef“；
s.substr（2，2）；
结果：cd
（12）reverse（s2.begin（），s2.end（））
解释：反转string定义的字符串s2（加头文件<algorithm>）
例1：string s=”abcdefg“；
reverse（s.begin(),s.end())；
结果：gfedcba
例2：string s=”abcdefg“；
reverse（s.begin(),s.end()-1)；
结果：fedcbag