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c++语法——字符串（10.23讲课）

news 2025/10/23 7:05:25

声明：本节课涉及一些原理性知识，比较难理解

但是大家要知道，咱现在学的是c++语法，是人为规定的东西，不要过多的思考为什么这样写，为什么这样定义，那个人就是这么规定的！！！以后大家如果有能力可以自己规定一个自己的语言

在编程中，我们经常需要处理文本信息—— 比如用户输入的名字、程序输出的提示语、读取的文档内容等。而 “字符” 是文本的最小单位（如 'a'、'1'、'+'），“字符串” 是字符的组合（如 "Hello"、"C++2024"），ASCII 码则是字符与计算机底层数字的 “翻译桥梁”。

掌握这三部分知识，是实现文本输入输出、判断字符类型（大写 / 小写 / 数字）、字符串拼接 / 截取等功能的基础，也是后续做编程题（如 “统计单词个数”“密码合法性判断”）的核心能力。

代码规范问题

1.命名规范

2.缩进规范（编译器会自动缩进）

3.大括号问题

回顾数组

字符类型（char）与 ASCII 码表

一 ·字符类型（char）

二·ASCII 码表

1·是什么以及为什么

2·核心规律（做题必用）：

四个问题

输入一个小写字符，输出它对应的大写字符

输出一个大写字符，输出它对应的小写字符

输入一个字符，判断字符是否是小写字母，如果是输出“YES”否则输出“NO”

输入两个字符数字，计算两个字符对应数字的加和

3·ASCII 码的做题应用示例

示例 1：判断字符是否为大写字母

示例 2：小写字母转大写字母

三·字符串（string）

1·string 类的基本使用：定义与初始化

2·读写 string 操作

1·一般读入

2·读入整行带空格的字符串

3·下标访问字符串中的元素

4·拼接、比较等操作

字典序

5·字符串的遍历

6·string常用操作（初学阶段不要求掌握，有印象即可）

练习

代码规范问题

xcpc比赛是三人组队赛，代码不光要自己能看懂，还要让队友也能看懂，所以代码规范很重要！！！

1.命名规范

普通变量尽量使用a,b,c等小写字母，不要用大写字母，可以节省一些时间

尽量不要在变量名中使用-/等字符，不方便敲，也不好看

约定俗成的一些命名规范（便于明确变量意义）

循环 i-j-k（从内到外）

for (int i = 1; i <= n; i++) {for (int j=1;j<=n;j++) {for (int k=1;k<=n;k++) {}}}

总和 sum1，sum2......

计数 cnt1，cnt2.......

2.缩进规范（编译器会自动缩进）

3.大括号问题

选择语句和循环语句虽然在语句只有一句的时候可以省略大括号，但是不推荐省略，容易出错，并且看起来看不直观

回顾数组

B2098 整数去重https://www.luogu.com.cn/problem/B2098

字符类型（char）与 ASCII 码表

一 ·字符类型（char）

语法格式：定义字符变量时，字符常量必须用单引号 '字符' 包裹（双引号是字符串专用，注意区分！）

// 正确：单引号包裹单个字符char ch1 = 'A';  char ch2 = '5';  char ch3 = ' ';  // 空格也是一个字符（很重要！）// 错误：双引号是字符串，不能给char赋值// char ch4 = "B";  // 输出字符cout << "ch1 = " << ch1 << endl;  // 输出：ch1 = A

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {char b='b';char a=b;cout << a;
}
输出：b

二·ASCII 码表

1·是什么以及为什么

关键：char 本质是 “存储 ASCII 码”

计算机只能识别二进制数字，无法直接存储 “字符”。因此，人们约定了一套规则：给每个常用字符分配一个唯一的十进制数字，这套规则就是ASCII 码表（American Standard Code for Information Interchange）。

char 变量存储的不是 “字符本身”，而是该字符对应的ASCII 码值

不需要背诵完整 ASCII 码表，但以下几类必须记牢，直接关系到做题效率（记不住没关系直接用编译器通过强制转换就能直接得到对应字符的ASCII值）：

数字字符（'0'-'9'）	48-57	'0' 是 48，'1' 是 49，…，'9' 是 57
大写字母（'A'-'Z'）	65-90	'A' 是 65，'B' 是 66，…，'Z' 是 90
小写字母（'a'-'z'）	97-122	'a' 是 97，'b' 是 98，…，'z' 是 122

我们可以通过强制类型转换，看到字符对应的 ASCII 码：

#include <iostream>
using namespace std;int main() {char ch = 'A';// 输出字符：A；强制转int后输出ASCII码：65cout << "字符：" << ch << "，ASCII码：" << (int)ch << endl;  return 0;
}
// 运行结果：字符：A，ASCII码：65

2·核心规律（做题必用）：

大小写字母转换：小写字母 ASCII 码 = 大写字母 ASCII 码 + 32例：'A'（65）+32 = 'a'（97），'z'（122）-32 = 'Z'（90）
字符数字转整数：字符 '0'-'9' 转整数时，需减去 '0' 的 ASCII 码（48）例：'5'（53）-48 = 5（整数），'9'（57）-48 = 9（整数）

四个问题

输入一个小写字符，输出它对应的大写字符

输出一个大写字符，输出它对应的小写字符

输入一个字符，判断字符是否是小写字母，如果是输出“YES”否则输出“NO”

输入两个字符数字，计算两个字符对应数字的加和

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {char b='2';int a=b-'0';cout << a;
}
输出：2
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {char b='2';int a=b;cout << a;
}
输出：50

3·ASCII 码的做题应用示例

示例 1：判断字符是否为大写字母

题目：输入一个字符，判断它是否是大写字母（是则输出 “YES”，否则输出 “NO”）。思路：利用大写字母 ASCII 码范围（65~90），或直接用字符比较（'A'~'Z'）。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {char ch;cin >> ch;// 方法1：用ASCII码范围判断if (ch >= 65 && ch <= 90) {cout << "YES" << endl;} else {cout << "NO" << endl;}// 方法2：用字符直接比较（更直观，推荐）// if (ch >= 'A' && ch <= 'Z') {//     cout << "YES" << endl;// } else {//     cout << "NO" << endl;// }return 0;
}

示例 2：小写字母转大写字母

题目：输入一个小写字母，将其转换为大写字母并输出。思路：利用 “小写 = 大写 +32” 的逆运算（大写 = 小写 -32）。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;int main() {char lower_ch;cin >> lower_ch;// 先判断是否为小写字母（避免输入错误）if (lower_ch >= 'a' && lower_ch <= 'z') {char upper_ch = lower_ch - 32;  // 转换核心cout << "大写字母：" << upper_ch << endl;} else {cout << "输入不是小写字母！" << endl;}return 0;
}
// 输入：a → 输出：大写字母：A
// 输入：B → 输出：输入不是小写字母！

三·字符串（string）

字符串是 “多个字符的有序集合”，C++ 中有两种字符串表示方式：

C 风格字符串：用char数组存储，需以'\0'（空字符，ASCII 码 0）结尾（容易出错，新手先重点学 string）；（不用在意）
C++ string 类：STL（标准模板库）提供的字符串类，封装了常用操作（无需手动管理'\0'，但是最后还是会有‘\0’，安全易用，做题首选）。

1·string 类的基本使用：定义与初始化

    string s1;    // 定义一个空字符串string s2 = s1;   //用s1初始化s2string s3 = "hello world";   // 初始化s3为 "hello world" string s4(6,'a');  // 初始化s4为：aaaaaastring s5(s6, 3);  // s5 是从 s4 的下标 3 开始的字符拷贝string s6(s6, pos, len);  // s6 是从 s5 的下标 pos 开始的 len 个字符的拷贝

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {string a="aaaaaa";string b(a,3);string c(a,3,2);cout << b << endl << c << endl;
}

2·读写 string 操作

1·一般读入

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {string s1, s2, s3;    // 初始化一个空字符串// 单字符串输入，读入字符串，遇到空格或回车停止cin >> s1;  // 多字符串的输入，遇到空格代表当前字符串赋值完成，转到下个字符串赋值，回车停止cin >> s2 >> s3;  // 输出字符串 cout << s1 << endl; cout << s2 << endl;cout << s3 << endl;   
}

2·读入整行带空格的字符串

getline(cin , 字符串名);

 string s1 ;    // 初始化一个空字符串getline(cin , s1); cout << s1 << endl;  // 输出

3·下标访问字符串中的元素

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {string a="abcd";string b(a,3);string c(a,3,2);cout << a[0] << ' ' << a[1] << ' ' << a[2] << ' ' << a[3]  ;
}

下标从0开始，但是字符串实际长度会多一，因为有'\0'

但这样仍能运行不会编译错误，因为string的长度不是固定的

比如：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {string a="abcd";a+="ef";cout << a[0] << ' ' << a[1] << ' ' << a[2] << ' ' << a[3] << ' ' << a[4] << ' ' << a[5];
}

这就涉及到了拼接、比较等操作

4·拼接、比较等操作

s1+s2          // 返回 s1 和 s2 拼接后的结果。
s1 == s2       // 如果 s1 和 s2 中的元素完全相等则它们相等，区分大小写
s1 != s2
<, <=, >, >=   // 利用字符的字典序进行比较，区分大小写

5·字典序

在字典中，单词是按照首字母在字母表中的顺序进行排列的，比如 alpha 在 beta 之前。而第一个字母相同时，会去比较两个单词的第二个字母在字母表中的顺序，比如 account 在 advanced 之前，以此类推。

在字符串处理中，“字典序”（Lexicographical Order）是一种模仿字典中单词排列规则的字符串比较方式，是字符串排序、比较的核心依据。理解字典序对处理字符串排序、判断大小等问题至关重要。

一、什么是字典序？

字典序本质是字符逐个比较的规则，类似我们查字典时确定单词先后顺序的方式：

先比较两个字符串的第一个字符，ASCII 码小的字符串在前；
若第一个字符相同，则比较第二个字符，以此类推；
若一个字符串是另一个字符串的前缀（如 "app" 和 "apple"），则长度短的字符串在前。

核心依据：字符的 ASCII 码值（字符的 “大小” 由其 ASCII 码决定）。

二、字典序的具体比较规则（示例说明）

假设比较字符串 s1 和 s2：

逐个字符比较：
- 例 1：s1 = "apple"，s2 = "banana"第一个字符 'a'（ASCII 97） < 'b'（ASCII 98）→ 故 s1 < s2（s1 在前）。
- 例 2：s1 = "cat"，s2 = "car"前两个字符相同（'c'、'a'），比较第三个字符：'t'（116） > 'r'（114）→ 故 s1 > s2（s2 在前）。
前缀关系：
- 例 3：s1 = "app"，s2 = "apple"s1 是 s2 的前缀（前 3 个字符完全相同），且 s1 更短 → 故 s1 < s2（s1 在前）。
空字符串：
- 空字符串（""）是所有非空字符串的前缀 → 空字符串 < 任何非空字符串。

三、C++ 中如何使用字典序比较字符串？

C++ 的 string 类已重载了比较运算符（==、!=、<、>、<=、>=），直接按照字典序进行比较，无需手动实现。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {string a="ab",b="bb";if (a>b) {cout << 1 << endl;}else if (a==b){cout << 2 << endl;}else {cout << 3 << endl;}a="ab",b="ab";if (a>b) {cout << 1 << endl;}else if (a==b){cout << 2 << endl;}else {cout << 3 << endl;}a="ac",b="ab";if (a>b) {cout << 1 << endl;}else if (a==b){cout << 2 << endl;}else {cout << 3 << endl;}
}

6·字符串的遍历

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {string a="ab",b="bb";cout << a.size();
}

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {string s = "abcdef";// 用 size() 控制循环范围，遍历每个字符for (int i = 0; i < s.size(); i++) {  // i < s.size() 确保不越界cout << "第" << i << "个字符：" << s[i] << endl;}return 0;
}// 输出：
// 第0个字符：a
// 第1个字符：b
// 第2个字符：c
// 第3个字符：d
// 第4个字符：e
// 第5个字符：f

7·string常用操作（初学阶段不要求掌握，有印象即可）

s.size() 返回字符串的长度（不含'\0'）
s.erase(pos, len)     删除从 pos 开始的 len 个字符。如果 len 省略，则删除 pos 开始的后面所有字符。返回一个指向 s 的引用。
s.find(args)    查找 s 中 args 第一次出现的位置
s.rfind(args)    查找 s 中 args 最后一次出现的位置
to_string(val)   将数值 val 转换为 string 并返回。val 可以是任何算术类型（int、浮点型等）
s.substr(pos, n)   从索引 pos 开始，提取连续的 n 个字符，包括 pos 位置的字符
reverse(s2.begin(), s2.end())   反转 string 定义的字符串 s2 s.insert(pos, args) 在 pos 之前插入 args 指定的字符