C++入门（三） （算法竞赛）

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前言

我们在前面已经对C++程序有着基础的认知，对数据结构与变量和常量也有所了解。接下来将会对算数操作符、赋值操作符等进行一一了解，为接下来的C++输入输出做好准备。

算术操作符

5.1 算数操作符

在写代码时候，一定会涉及到计算。为了方便运算，提供了一系列操作符，其中有一组操作符叫：算术操作符。分别是：+ - * / %，这些操作符都是双目操作符。

注：操作符也被叫做：运算符，是不同的翻译，意思是一样的。

代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{int a = 5 + 2;   //加法运算 int b = 5 - 2;   //减法运算 int c = 5 * 2;   //乘法运算 int d = 5 / 2;   //除法运算，得到的是整除后的商 int e = 5 % 2;   //取余运算，得到的是整除后的余数 cout << a << endl;cout << b << endl;cout << c << endl;cout << d << endl;cout << e << endl;return 0;
}

易错点：

• /除法的操作符，除数不能为0，如果除数为0，程序会崩溃的。
• %取模的操作符的计算结果是两个操作数进行除法运算后的余数。
• 取模操作符的操作数只能是整型，不能是浮点型，这个编译器会报语法错误的。

代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{int a = 10;int b = 0;int c = a / b;float d = 6.0;float e = d % 2;return 0;
}

5.2 浮点数的除法

浮点数的除法有点奇特，并不是只要给他定义为浮点数就能打印出小数点。代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{float x = 6 / 4;cout << x << endl;          // 1float y = 6.0 / 4;          // 6/4.0结果是一样的 cout << y << endl;          // 1.5return 0;
}

上面示例中，尽管变量x的类型是float（浮点数），但是6 / 4得到的结果是1.0，而不是1.5。原因就在于整数除法是整除，只会返回整数部分，丢弃小数部分。哪怕定义为浮点数，也会输出的值为整数。

如果希望得到浮点数的结果，两个运算数必须至少有一个浮点数，这时就会进行浮点数除法。

当然，如果你定义的为int，哪怕你两边都有浮点数，都没有用。代码如下：

int main()
{float x = 6 / 4;cout << x << endl;          // 1int y = 6.0 / 4;          // 6/4.0结果是一样的 cout << y << endl;          // 1.5return 0;
}

如果规定输入为整数，但是除法后得到的值必须为浮点型，那我们该怎么做？

• 强行转换（后面会讲，不过不推荐）
• 乘以一个浮点型1.0就行了，代码如下：

int main()
{int a = 5;float f = a * 1.0 / 4;//1.25float b = a / 4;//1cout << f << endl;cout << b << endl;return 0;
}

5.3 取模

%取模的操作符的计算结果是两个操作数进行除法运算后的余数。

• 取模操作符的操作数只能是整型，不能是浮点型。
• 负数求模结果的**正负号由第一个运算数（操作数）**的正负号决定。代码如下：

int main()
{cout << 9 % -4 << endl;          // 1cout << -9 % -4 << endl;         // -1cout << -9 % 4 << endl;          // -1return 0;
}

5.4 数值溢出

前面我们了解到数据类型都有对应的数值范围，而在实际运算过程中可能会存在加法操作导致数据范
围超过当前数据类型规定的范围，代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{char a = 'Z';char b = a + 'Z';cout << b << endl;     // 输出了不显示的内容 //printf是格式化输出，后面章节会讲，这里暂不做讲解 printf("%d", b);      // -76，char的十进制内容 return 0;
}

以char类型为例，char的数值范围在-128 ~ 127，当字符相加超过最大值后，打印出来的结果会变成负数，这与数据的存储有关，感兴趣的同学可以拓展学习。当然与数据的存储相关内容后面会讲。

当然我们也可以不用printf表示，可以对b的类型强制转换一下。代码如下：

第一行无法输出是因为超出char的数值范围，所以转换为整型来表示。可以看到打印的为-76，说明数值溢出了76，具体可以参考下图进行了解：

提示：可以类推其他类型

意识到数据类型是有范围的，如果选错范围也会造成不小的影响，所以要大致记一下各数据类型的取值范围。编程只有选择合适的数据类型，才能得到真确的结果。

5.5 练习

了解算数操作符，那么来几道题趁火打铁一并练习一下吧！练习题过两天会详细的进行讲解。

计算 (a+b)×c 的值

整数的十位

时间转换

6. 赋值操作符

6.1 定义

在变量创建的时候给一个初始值叫初始化，在变量创建好后，再给一个值，这叫赋值。

int a = 100;     //初始化 
a = 200;         //赋值

赋值操作符=是一个随时可以给变量赋值的操作符，赋值运算符是把右边的值赋值给左边的，和数学中的书写习惯是不同的。

6.2 连续赋值

赋值操作符也可以连续赋值，代码如下：

int a = 1;
int b = 2;
int c = 0;
c = b = a + 3;     //连续赋值，从右向左依次赋值

虽然支持这种连续赋值，但是写出的代码不容易理解，建议还是拆开来写，这样方便观察代码的执行细节。

int a = 1;
int b = 2;
int c = 0;
b = a + 3;
c = b;

这样写，在调试的时候，每一次赋值的细节都是可以很方便的观察的。

6.3 复合赋值符

写代码时，我们经常可能对一个数进行自增、自减的操作，如下代码：

int a = 10;
a = a + 3;
a = a - 2;

C++提供了更加方便的写法：

int a = 10;
a += 3;
a -= 2;

C++中提供了复合赋值符，方便我们编写代码，这些赋值符有：

复合赋值符	样例	一般写法
+=	a += 10	a = a + 10
-=	a -= 10	a = a - 10
*=	a *= 10	a = a * 10
/=	a /= 10	a = a / 10
%=	a %= 10	a = a % 10
>>=	a >>= 1	a = a >> 1
<<=	a <<= 1	a = a << 1
&=	a &= 10	a = a & 10
^=	a ^= 10	a = a ^ 10

|=,a |= 10,a = a | 10（由于文本编辑器问题，所以在这里展示）

6.3 练习

了解赋值操作符，那么来几道题趁火打铁一并练习一下吧！练习题过两天会详细的进行讲解。

交换值

7. 类型转换

使用C/C++写代码的过程中，不同类型的数据进行混合计算的时候，或者赋值时等号两边的类型不统一的时候，都会发生类型转换，这时就需要根据类型的转换规则转换成合适的类型。

7.1混合运算时的类型转换

字符、整数、浮点数可以混合运算，在这种情况下首先要将不一致的数据类型进行转换，类型统一后才能进行计算。

这里边一般涉及两类转换：整型提升和算术转换。

• 整型提升：表达式之中的char和short类型一定会先转换成int类型，然后参与运算。

• 算术转换：表达式中出现下面的任意两种类型的值进行计算的时候，要先要将较下面的类型转换成另
  外一种类型才能计算。

long double          ^
double               |
float                |向
unsigned long int    |上
long int             |转
unsigned int         |换
int                  |

这些转换都是隐式自动发生的，不需要操心细节。

int main()
{char a = 'a';int b = 10;char c = a + b; //这里a会发生整型提升，a+b的结果存放到c中，又发生截断 cout << c << endl;int c = 10;double d = 3.14;double e = c + d; //c+d的时候，这里c会发生算数转换，转换为double类型 cout << e <<endl;return 0;
}

7.2 赋值时类型转换

当赋值操作符两端的数据类型不一致的时候，这时就需要类型转换，这种转换也是隐式自动发生的。转换规则如下：

1. float和double赋值给int，直接截断小数部分，保留整数部分。

int a = 3.14;//这里a得到的是3 

2. 较小的类型转换较大类型，直接转换，值不变。
3. 较大的类型转换较小的类型，一般会发生截断，按照较小类型的⻓度，保留低位数据给较小的类型。

这些转换都是隐式自动发生的，有些编译器会报警告，写程序的人并没有感知到，也不需要操心细节。

7.3 强制类型转换

在C/C++中也会有强制类型转换，根据实际的需要将某一数据的数据类型转换为指定的数据类型，强制类型转换是临时转换的，不影响变量本身的类型。语法形式如下：

（类型名）表达式
double d = 3.14;
int a = (int)d;

上面的代码是将double类型的3.14转换成int类型的值，赋值给a。

7.4 练习

了解类型转换，那么来几道题趁火打铁一并练习一下吧！练习题过两天会详细的进行讲解。

成绩

浮点数向零舍入

打印 ASCII 码

8. 单目操作符

前面介绍的操作符都是双目操作符，即有2个操作数。除此之外还有一些操作符只有一个操作数，被称为单目操作符。如++、–、+(正)、-(负) 就是单目操作符。

8.1 ++和–

++是一种自增的操作符，又分为前置++和后置++，–是一种自减的操作符，也分为前置–和后置–

注意：

• 前置++ 或者后置++，都是让操作数自增1的
• 前置-- 或者后置–，都是让操作数自减1的

8.1.1 前置++和后置++

int x = 10;
int a = ++x;             //++的操作数是x，是放在x的前面的，就是前置++ 
cout << x << " " << a << endl;int x = 10;
int a = x++;               //++的操作数是x，是放在x的后面的，就是后置++ 
cout << x << " " <<  a << endl;

技巧：
前置++：先+1，后使用
后置++：先使用，后+1

8.1.2 前置–后置–

int y = 10;
int b = --y;             //--的操作数是y，是放在y的前面的，就是前置-- 
cout << y << " " <<  b << endl;int y = 10;
int b = y--;                //--的操作数是y，是放在y的后面的，就是后置-- 
cout << y << " " << b << endl;

技巧：
前置–：先-1，后使用
后置–：先使用，后-1

8.2 +和-

这里的+是正号，-是负号，都是单目操作符。

运算符+对正负值没有影响，是一个完全可以省略的运算符，但是写了也不会报错。

int a = +10;  //等价于  int a = 10; 

运算符-用来改变一个值的正负号，负数的前面加上-就会得到正数，正数的前面加上-会得到负数。

int a = 10;
int b = -a;
int c = -10;
cout << b << c << endl;   //这里的b和c都是-10 
int a = -10;
int b = -a;
cout << b << endl;        //这里的b是10

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结语

至此，C++入门（算法竞赛）已完结撒花。希望这篇文章可以助各位敲开算法竞赛的大门，初识C++的奥秘，去探寻算法世界的精妙。接下来我们就要深入C++的输入输出，期待各位前来学习。

同时愿诸君能一起共渡重重浪，终见缛彩遥分地，繁光远缀天。