第三节 竞赛C++入门

  本系列文章是以读者学习过C语言为背景的。C语言是一门很好的语言，但是在算法竞赛中却不是十分流行。举个例子：在2013年的ACM/ICPC世界总决赛中，有1347份代码使用C++提交，323份使用Java提交，但唯独C语言没有人使用。

  在我们参加各类软件竞赛时，C语言的程序代码其实都可以直接作为C++程序来进行编译。C++博大精深，但是也会有很多让人诟病的地方。我们在比赛中，重点只需要利用它其中很少的一部分特性。

C++框架

  虽然C语言的程序可以直接在C++中运行，但是并不是以C++的写法，下面简单地区别一下两种语言。

C:a+b。

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#include<stdio.h>                      
int main()                            
{                                    
    int a,b;                           
    while(scanf("%d%d",&a,&b)==2)      
    printf("%d\n",a+b);                
    return 0;                         
}

C++:返回两个个实数中，较小的一个的绝对值。

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#include<iostream>                     
#include<cmath>                       
#include<algorithm>                    
using namespace std;                    
int main()                             
{                                     
    double a,b;                        
    while(cin>>a>>b) {                  
        cout<<fabs(min(a,b))<<endl;      
    }                   
    return 0;            
}

  首先，和之前我们写的C程序进行比较，在我们使用数学相关的函数时，调用的头文件变成了cmath。实际上math.h依然存在，但是在C++中我们比较推荐使用cmath。类似地，stdio.h变成了cstdio，string.h变成了cstring。

  其次，在我们新增的两个头文件中：iostream提供了输入输出流，而algorithm则提供了一些常用的算法，就比如我们刚刚使用的min()函数。但是，在比赛中建议大家手动编写max和min函数，以免发生意外。

  cin>>a 和 cout<<a 就是我们前面提到的输入输出流，他们就相当于C语言中的scanf和printf函数。相比于后面两个函数，我们在使用输入输出流时省略了%d、%s等占位符。一个是简化了这些繁琐的东西，再一个可以轻易地避免long long 型的输入输出占位符不统一的问题（%i64d、%lld）。但是，C++流是不完美的，其最致命的缺点就是运行太慢，以致于有些题目会在后面明确注明：本题的输入量很大，请不要使用C++的流输入。另外，不要将cout和printf混合使用，会造成输出的数据混乱。

  cin>>a我们还看到了有这一行：using namespace std; 。在C++中，有个概念叫做名称空间。把函数放在名称空间里，我们可以通过这样的方法进行调用：

空间名:函数名();

  cin>>a而我们头文件iostream和algorithm就是放在std 名空间中的。如果我们在写程序的时候，不把std里的名字导入默认空间，那么我们在使用输入输出流的时候就要这么写了：

std:cin>>a;
std:cout<<a;

  C++和C语言的数据类型非常相近，最显著的区别就是多了一个bool类型（ture/false）。

引用

  如果想要在一个函数中去操作主函数中的数值，我们除了可以利用指针之外，C++还给我们提供了引用。相比于指针，引用的功能上比指针要弱，但是减少了出错的可能，还能提高代码的可读性。下面我们来看一个例子:

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#include<iostream>            
#include<cstdio>               
using namespace std;           
void swapp(int& a,int& b)        
{                            
    int t=a;a=b;b=t;             
}                             
int main()                      
{                              
    int a=3,b=4;                 
    swapp(a,b);                 
    cout<<a<<" "<<b<<endl;       
    return 0;                    
}

  在上面的程序中，我们使用了饮用。在参数的前面加上“&”符号，就表示这个传参是按照传引用的方式进行传递，而不是C语言中的按值传递。这样，在上面的函数内改变参数的值，也会修改到函数的实参。

模板

  在之前，我们可能接触过一些C++给我们提供的函数，比如sort()。默认的函数功能是提供从小到大的排序。如果我们需要从大到小排序，难道需要我们重写sort()吗。

  C++给我们提供了模板功能，可以对一些函数进行修改。

  sort()函数的参数实际上有三个：sort(begin,end,[compare]);第三个是非必填项，意思是排序方式。我们只需要在使用sort函数之前，对它的排序方式进行规定，就可以实现从大到小的排序了。下面是代码：

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#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
bool compare(int a,int b)
{
    return a>b;
}
int main()
{
    int a[5];
    for(int i=0;i<5;i++) {
           cin>>a[i];
    }
    sort(a,a+5,compare);
    for(int i=0;i<5;i++) {
        cout<<a[i]<<" ";
    }
    return 0;
}