[啃书] 第1篇 – 输入输出/变量类型/math函数

啃书部分已单独做成Gitbook了，后续不再更新。详情访问个人网站ccoding.cn

一直想刷算法找不到很适合的书，后来发现考PAT很多推荐《算法笔记》，看了一下挺不错的，因为自己很久没用C了，有些细节忘了，而这本书是从基本写起应该还不错。

• 基础部分为五章（2~6：C基础/排序/查找/递归/贪心/STL模板库）
• 提高篇有六章（7~13：栈/队列/链表/树/图/动态规划/hash和KMP）

先看基础篇吧，也恢复一下写C的手感。

基础篇内容简单一些但也挺繁杂的，尽量三篇内总结完一章，保证每一篇有一定条理吧。

最后，主要写给自己看的，方便以后查阅，毕竟不是每时每刻都抱着书的，而且书上很多东西是为了助于理解的，忘了怎么回事再回过去翻书就行了。

本篇总结自《算法笔记》2.1-2.4

正文

知识点1：C中的printf/scanf 和 C++中的cout/cin

前者较麻烦但耗时短很多，所以本书主要使用C语言来写。

两者不要同时写，可能会出错。

知识点2：程序结构

• 头文件
  • #include<stdio.h>　　 [输入输出相关]
  • #include<math.h>　　 [数学函数]
  • #include<string.h>　　[字符串相关]
  • C++标准中推荐使用#include<cstdio>、#include<cstring>和#include<cmath>等价写法
• 主函数

  • int main(){
        int a,b; 　//定义整数int型]
        scanf("%d%d", &a, &b); //%d是int的输入输出标识，即使把a，b作为整数输入
        printf("%d", a+b); //同上，把a+b作为整数输出
        return 0;
    }

保存为.cpp文件，因为C++向下兼容C语言，更通用。

知识点3：变量的定义

变量类型 变量名;　　[可以赋初值例如 int a = 1;]

命名要求：不能是C语言标识符，首字符必须是字母或下划线，区分大小写。

知识点4：基本变量类型

这么多数字简单看看就行了，如何快速应用才是最重要的，见下方。（重点红字部分，其它了解即可）

 1  整型（short/int/long long）%d

短整型short一般用不到，整型int等价于long int，长整型long long等价于long long int

整型int：占用32bit=4Byte，应用时记住绝对值在10⁹内可以定义为int型（因为2³¹是十位数）；

长整型long long：占用64bit=8Byte，数字太大不能用整型就用long long，赋初值大于2³¹-1则末尾要加LL；

补充：unsigned表示无符号型，可加在类型名前面，如unsigned int，范围变为0~2³²-1。

 2  浮点型（float/double）%f

单精度float：占用32bit(1+8+23)，有效精度6~7位；

双精度double：占用64bit(1+11+52)，有效精度15~16位；

总结：无脑用double

 3  字符型（char）%c %s

char是按ASCII码存储的：大写A=65，小写A=97，大小写差23。

char必须是单个字符，必须用单引号标注。

char定义的是字符变量而不是字符常量。

字符常量：比如一个字母'c'，一个数字5，是无法被改变的，c就是c，5就是5。

转义字符：n换行；空字符（不是空格）[printf(%dn%d, a, b)输出一行a，一行b]

字符串：char str1[25]="Wo ai de ren bu ai wo"; （因为没有string类型，所以用字符数组存储字符串）

关于string类型：C++有而C中没有，但C也可以%s输入输出字符串。

 4  布尔型

C++可以直接使用，而C语言需要引入stdbool.h头文件才能使用。

整形常量赋值给布尔型会自动转换（0变为false，非0都变为true；%d输出布尔型只有0或1）

知识点5：强制类型转换

(新类型名)变量名

应用：浮点数切去小数变整数，整型变成浮点型方便做除法（整数除整数只会产生整数，不会变浮点数）

注意：赋值给别的变量类型的变量时会自动转换，但计算过程中需要则必须要自己写强制转换。

知识点6：符号常量和const常量

#define 标识符 常量;　　　　　　[#define pi 3.14]

const 数据类型 变量名 = 常量值;   [const double pi = 3.14]

补充：define可以定义任何语句或片段，如#define ADD(a,b) ((a)+(b))  【因为要直接替换所以加两层括号，避免替换后先乘除后才加减，所以除了常量尽量少用宏定义】

知识点7：运算符

算术运算符：+ - * / % ++ -- 

关系运算符：< > <= >= == != 

逻辑运算符：&& || !

条件运算符：? : （C语言唯一的三目运算符）

位运算符：<< >> & | ^ ~ （后两个是位异或、位取反。都是双目运算符，两者二进制对齐后运算）

不多说，这些大部分编程语言都通用的。

知识点8：scanf函数

scanf("%d", &n);

常见的数据类型变量的scanf格式符：

int　%d

long long　%lld

float　%f

double　%lf

char　%c

char数组/字符串　%s

取地址符：

其中变量n在之前定义后，才能存放输入内容，且定义时计算机会为变量n分配内存地址。

&n中的&是取地址运算符，表示得到变量n的内存地址。

[打个比方：输入时取地址相当于计算机要取到住址(内存地址)在哪，才能把快递(数据)送过来。]

使用注意：

除了char数组输入时不用加取地址符，因为数组名等价于数组的首地址，其它都要加。

输入数据后程序异常退出，检查是否漏写&。

输入格式自定义：

scanf("%d:%d:%d", &hh, &mm, &ss);

上面是一个时间输入格式，输入示例如13:45:20即可把时分秒分别保存到hh，mm，ss三个变量中。

scanf("%d, %lf, %c", &a, &b, &c);

上面是多种类型混合输入，输入示例如12, 18.23, t

scanf("%d%d", &a, &b);

上面是个常规输入，但对于输入两个数字中间用空格的分开的如“3 4”也可以如此，直接写两个%d不加空格。

原因是因为scanf对于除了%c外，其他格式符（如%d）的输入是以空白符（空格/Tab）为结束判断标志的，除非使用%c把空格/Tab/换行也读入，否则正常情况下scanf是跳过空格的。

例外：字符数组使用%s读入以空格/换行为读入结束的标志（但是也忽略空格呀）

scanf("%d%c%s", &a, &c, str);

上面是一个用%c取空格的例子，输入示例为1 a bcd，并不会取到1和a和bcd，而是1和空格和a。

知识点9：printf函数

printf("%d", n);

区别于scanf，不需要取地址符，直接变量名即可。

常见数据类型的printf格式符：

除了double变成了%f，其它与scanf一样。

转义字符：

如n可以在引号中使用表示换行，

要输出或%等本身有意义的符号，则要写两遍，如%%或\写在引号中则输出一个百分号或斜杠。

三种实用的输出格式：

%md：使不足m位的int型变量以m位进行右对齐输出，其中高位用空格补齐，超过m位保持原样。

%0md：同上，不过补的不是空格，补0。

%.mf：让浮点数保留m位小数输出（四舍六入五成双）[许多题会要求精确度，则用该格式输出，若要求四舍五入则要使用round函数，后面讲]

知识点10：用getchar和putchar输入/输出字符

在scanf函数使用不便的时候可以用getchar来输入字符。

getchar会识别空格/Tab/换行符。

知识点11：typedef

有用的东东，给复杂的数据类型起一个别名。

最常用的如typeddef long long LL; 之后申明long long型就可以直接写 LL a = 123456789012345

知识点12：常用math函数（需引入math.h头文件）

fabs(double x)　　绝对值

floor(double x)和ceil(double x)　　上下取整

pow(double r, double p)　　返回r^p

sqrt(double x)　　返回x的算术平方根

log(double x)　　返回x以自然对数e为底的对数 [ 若要其它数为底，则必须使用换底公式log_ab = log_eb/log_ea ]

sin(double x)、cos(double x)和tan(double x)　　三角函数（参数要求是弧度）[ 弧度 = pi * 角度 / 180 ]

asin(double x)、acos(double x)和atan(double x)　　反三角函数

round(double x)　　四舍五入（也返回double型，需要强制类型转换成int）

跳过if，switch，while/do...while，for，break/continue，都是大部分编程语言通用的。

在C/C++需要注意的地方：

对于C语言，for的条件中不能定义变量，而C++中可以。[所以要保存为.cpp文件，则可以在for条件中定义变量了，如for(int i = 0; i<100; i++)]；

break跳出整个循环，continue跳出本轮循环进入下一轮；

好了，到这里第二章已经快过半啦，

下一篇更新数组、函数、指针、结构体第二章就完结了。

加油。

《算法笔记》2.1-2.4