Let’s Make C++ Great Again——string与常用字符处理函数

string

在C++中，string是一个表示字符串的类，它提供了一系列方法来方便地操作字符串。与C语言中的字符串不同，string类是一个对象，可以像其他对象一样使用各种成员函数来处理它。

下面是一些常用的string方法：

• length() 或 size()：返回字符串中字符的个数。
• substr(pos, len)：返回从位置pos开始，长度为len的子串。
• append(str) 或 operator+=(str)：在字符串末尾添加str。
• insert(pos, str)：在位置pos插入字符串str。
• erase(pos, len)：删除从位置pos开始，长度为len的子串。
• replace(pos, len, str)：用字符串str替换从位置pos开始，长度为len的子串。
• find(str) 或 find(str, pos)：在字符串中查找子串str，返回子串的起始位置，如果查找不到则返回string::npos。
• compare(str)：比较字符串与str，返回0表示相等，小于0表示当前字符串小于str，大于0表示当前字符串大于str。
• c_str()：返回一个指向字符串内容的指针。
• empty()：判断字符串是否为空，如果为空则返回true，否则返回false。
• clear()：清空字符串中的所有字符。
• push_back(ch)：在字符串末尾添加字符ch。
• pop_back()：删除字符串末尾的一个字符。
• getline()：从输入流中读取一行字符串，直到遇到换行符或文件结束符。
• at(index) 或 operator[](index)：返回字符串中索引为index的字符。
• front()：返回字符串中的第一个字符。
• back()：返回字符串中的最后一个字符。
• reserve(n)：预留至少能容纳n个字符的空间，避免频繁分配内存。
• capacity()：返回当前字符串能容纳的最大字符数。
• resize(n) 或 resize(n, ch)：调整字符串的大小为n，如果字符串变大，则在末尾填充字符ch；如果字符串变小，则删除末尾的字符。
• shrink_to_fit()：将字符串的容量缩小到与其大小相同，释放多余的内存。

下面是一个使用string类的例子，将一个字符串中的大写字母转换为小写字母：

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;int main() {string s = "Hello, World!";for (int i = 0; i < s.length(); i++) {if (s[i] >= 'A' && s[i] <= 'Z') {s[i] = s[i] - 'A' + 'a';}}cout << s << endl;return 0;
}

hello, world!

可以看到，程序成功地将字符串中的大写字母转换为小写字母。

使用string类的例子，统计一个字符串中单词的个数：

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;int main() {string s = "Hello, World! This is a test.";int count = 0;for (int i = 0; i < s.length(); i++) {if (s[i] == ' ') {count++;}}count++;  // 最后一个单词没有空格，所以需要额外加一次cout << "Number of words: " << count << endl;return 0;
}

Number of words: 6

可以看到，程序成功地统计了字符串中单词的个数。

总之，string类是一个非常实用的类，可以方便地处理字符串。在实际编程中，我们可以根据需要使用不同的方法来操作字符串，以实现各种功能。

在算法模拟题中

在算法模拟题中，string类是一个非常有用的工具，可以方便地处理字符串。下面是一些常见的使用string的算法模拟题：

翻转字符串：

将一个字符串翻转过来，例如将字符串"hello"变成"olleh"。可以使用string类的reverse()方法来实现。

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;int main() {string s = "hello";reverse(s.begin(), s.end());cout << s << endl;return 0;
}

olleh

判断回文字符串：

判断一个字符串是否是回文字符串，即正着读和倒着读都一样，例如"level"是回文字符串，而"hello"不是。可以使用string类的reverse()方法或双指针来实现。

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;int main() {string s = "level";string t = s;reverse(t.begin(), t.end());if (s == t) {cout << "Yes" << endl;} else {cout << "No" << endl;}return 0;
}

Yes

字符串查找：

在一个字符串中查找另一个字符串出现的位置，例如在字符串"hello, world"中查找子串"wor"的位置。可以使用string类的find()方法来实现。

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;int main() {string s = "hello, world";string t = "wor";int pos = s.find(t);if (pos != string::npos) {cout << "Found at position " << pos << endl;} else {cout << "Not found" << endl;}return 0;
}

Found at position 7

字符串替换：

在一个字符串中将某个子串替换为另一个字符串，例如将字符串"hello, world"中的子串"world"替换为"universe"。可以使用string类的replace()方法来实现。

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;int main() {string s = "hello, world";string t = "world";string u = "universe";int pos = s.find(t);if (pos != string::npos) {s.replace(pos, t.length(), u);}cout << s << endl;return 0;
}

hello, universe

总之，string类是一个非常实用的工具，在算法模拟题中可以方便地处理字符串。需要注意的是，在使用string类时，要注意字符串的长度、空间占用等问题，以避免出现不必要的错误。

常用字符处理函数

当然，以下是一些在编程中常用的字符处理函数：

strlen()

strlen() 函数可以返回一个字符串的长度，即该字符串中非空字符的数量。例如：

char s[] = "hello world";
int len = strlen(s);  // len = 11

需要注意的是，strlen() 函数只能用于处理以 \0 结尾的字符串，否则可能会导致未定义的行为。

strcpy()

strcpy() 函数可以将一个字符串复制到另一个字符串中。例如：

char s1[] = "hello";
char s2[10];
strcpy(s2, s1);  // 将 s1 复制到 s2 中

需要注意的是，strcpy() 函数会将源字符串中的 \0 也复制到目标字符串中，因此需要确保目标字符串有足够的空间来存储复制后的字符串。

strcat()

strcat() 函数可以将一个字符串追加到另一个字符串的末尾。例如：

char s1[] = "hello";
char s2[] = "world";
strcat(s1, s2);  // 将 s2 追加到 s1 的末尾

需要注意的是，strcat() 函数会将源字符串中的 \0 也追加到目标字符串的末尾，因此需要确保目标字符串有足够的空间来存储追加后的字符串。

strcmp()

strcmp() 函数可以比较两个字符串的大小关系。如果两个字符串相等，则返回 0；如果第一个字符串小于第二个字符串，则返回一个负数；如果第一个字符串大于第二个字符串，则返回一个正数。例如：

char s1[] = "hello";
char s2[] = "world";
int cmp = strcmp(s1, s2);  // cmp < 0

需要注意的是，strcmp() 函数会比较两个字符串的每个字符，直到出现不同的字符或其中一个字符串结束。

toupper() 和 tolower()

toupper() 函数可以将一个小写字母转换为大写字母，而 tolower() 函数可以将一个大写字母转换为小写字母。例如：

char c = 'a';
char d = toupper(c);  // d = 'A'

isdigit() 和 isalpha()

isdigit() 函数可以判断一个字符是否为数字字符（即 0 到 9 中的任意一个字符），而 isalpha() 函数可以判断一个字符是否为字母字符（即 A 到 Z 或 a 到 z 中的任意一个字符）。例如：

char c = '9';
if (isdigit(c)) {cout << c << " 是数字字符。" << endl;
}

这些只是编程中常用的一些字符处理函数的例子。通过使用这些函数，您可以使您的代码更简洁、易读和易于维护。

strncpy()

strncpy() 类似于 strcpy()，但它允许您从源字符串复制指定数量的字符到目标字符串中。例如：

char s1[] = "hello";
char s2[10];
strncpy(s2, s1, 3);  // 复制 s1 的前 3 个字符到 s2 中

strchr() 和 strrchr()

strchr() 函数搜索字符串中指定字符的第一个出现位置，并返回该位置的指针，而 strrchr() 函数搜索字符串中指定字符的最后一个出现位置，并返回该位置的指针。例如：

char s[] = "hello world";
char* p = strchr(s, 'o');  // p 指向第一个 'o'
p = strrchr(s, 'o');  // p 指向最后一个 'o'

strstr()

strstr() 函数搜索字符串中指定子字符串的第一个出现位置，并返回该位置的指针。例如：

char s[] = "hello world";
char* p = strstr(s, "world");  // p 指向 "world" 子字符串

isalnum() 和 isxdigit()

isalnum() 函数可以判断一个字符是否为字母或数字字符，而 isxdigit() 函数可以判断一个字符是否为十六进制数字字符。例如：

char c = 'A';
if (isalnum(c)) {cout << c << " 是字母或数字字符。" << endl;
}
if (isxdigit(c)) {cout << c << " 是十六进制数字字符。" << endl;
}

isspace()

isspace() 函数可以判断一个字符是否为空格字符（即空格、制表符、换行符、回车符、换页符或垂直制表符中的任意一个字符）。例如：

char c = ' ';
if (isspace(c)) {cout << c << " 是空格字符。" << endl;
}

isupper() 和 islower()

isupper() 函数可以判断一个字符是否为大写字母，而 islower() 函数可以判断一个字符是否为小写字母。例如：

char c = 'A';
if (isupper(c)) {cout << c << " 是大写字母。" << endl;
}

sprintf()

sprintf() 函数可以通过替换占位符来格式化字符串。例如：

int x = 42;
char s[20];
sprintf(s, "答案是 %d。", x);  // s = "答案是 42。"

这些只是编程中常用的一些字符处理函数的例子。通过使用这些函数，您可以使您的代码更简洁、易读和易于维护。