C++应用¶

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随机数生成¶

传统C方法：

#include<cstdlib>
#include<ctime>
//初始化随机种子(只需一次)
srand(time(0));
int random_num = rand();
int random_inrange = rand()%100;//0-99
int random_inrange = rand()%100+1//1-100 
//随机质量不怎么高，易预测，不均匀

现代C++方法：

#include<random>

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关于std::¶

由于平时写算法题都用头文件：

#include<bits/stdc++.h>+using namespace std;

容易忽略了std::的使用;

std::工具名-->使用std仓库的某个工具
using namespace std-->默认从std使用工具
//实际工作时,不推荐使用上述头文件
//输入输出，字符串string，容器，算法函数等都需要加std::
std::cout<<"minecraft";
std::endl;
std::vector<int> a;std::map<std::string,int> mp;
std::string s = "hello";
std::sort(a,a+n);
std::swap(a,b);
std::max(x,y);std::min(x,y);

也可以只引入常用的几个：

using std::cout;
using std::cin;
using std::vector;
using std::endl;
//其他仍要加上std::

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矩阵乘法优化¶

int n,m,s;
cin>>n>>m>>s;//表示是n*m与m*s的矩阵相乘
//原始数学算法
for(int i = 0;i<n;i++){
    for(int j = 0;j<s;j++){
        for(int k = 0;k<m;k++){
            c[i][j] += a[i][k]*b[k][j];
        }
    }
}
fill(c.begin(),c.end(),vector<int>(s,0));
//下面是效率更高的算法，先当黑盒用
for(int i = 0;i<n;i++){
    for(int k = 0;k<m;k++){
        for(int j = 0;j<s;j++){
            c[i][j] += a[i][k]*b[k][j];
        }
    }
}
//其实就是把基础版本的后两个for循环换了一下位置。

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new/delete动态内存¶

相比C的malloc函数更加安全可用一些;

用于申请动态内存，创建变量

//单变量创建
int *p = new int;
*p = 10;//赋值
delete p;//释放内存method1

//数组变量创建
int size;
cin>>size;//用户输入数组大小
int *arr = new int[size];//动态分配
for(int i = 0;i<size;i++){
    arr[i] = i;//赋值
    //或者*(arr+i) = i;  
}
delete[] arr;//释放内存method2

//二维数组
int *arr = new int[row*col];

//其他写法
int *p = new int();//初始化为0
int *p = new int(1);//初始化为1
int *arr = new int[5]();//初始化全为0
int *arr = new int[5]{1,2,3};//前三个初始化，后两个为0

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vector底层指针数组¶

虽然已经会用vector<>这种自动化的工具，但是:

int **mat和int *mat也是要掌握的 ;

以便了解vector<>的底层原理；

//传统方法
int row,col;
cin>>row>>col;//输入矩阵大小
int **mat = new int*[row];//每个mat元素指向一个int*的指针
for(int i = 0;i<row;i++){
    mat[i] = new int[col];//每个mat[i]指向一个int的数组
}
for(int i = 0;i<row;i++){
    for(int j = 0;j<col;j++){
        mat[i][j] = i*col+j;//赋值就是老方法    
    }
}
for(int i = 0;i<row;i++){
    delete[] mat[i];//先释放每一行
}
delete[] mat;//再释放行指针数组

解引用：

mat[i][j]=*(*(mat+i)+j)

应用场景：

//创建不规则稀疏矩阵
int **jagged = new int*[3];
jagged[0] = new int[2]{1,2};
jagged[1] = new int[3]{3,4,5};
jagged[2] = new int[1]{6};
//频繁交换行
void row_swap(int **mat,int row1,int row2){
    int *tmp = mamt[row1];
    mat[row1] = mat[row2];
    mat[row2] = tmp;
}
//...

//内存连续存储方法
//性能更高
int row = 3;int col = 4;
int *mat = new int[row*col];
for(int i = 0;i<row;i++){
    for(int j = 0;j<col;j++){
        mat[i*col+j] = i*col+j;//赋值    
    }
}
delete[] mat;//释放内存

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