备战蓝桥杯----C/C++组 （一）所需C++基础知识（下）
个人主页：
✨永远在路上，永远向前走
个人专栏：
文章目录
- C++竞赛语法基础（下篇）：进阶语法与实用技巧前言
C++竞赛语法基础（下篇）：进阶语法与实用技巧前言
书接上文，本文继续讲解蓝桥杯编程竞赛所需的基本C++基础语法知识。
在掌握基础语法后，进一步学习数组、字符串、函数、结构体等进阶内容，为算法竞赛打下坚实基础
10. 逻辑操作符
| 操作符 | 含义 | 说明 |
|---|---|---|
| ! | 逻辑非 | 取反 |
| && | 逻辑与 | 两边都为真才为真 |
短路特性：
a && b：如果a为假，b不会被执行a || b：如果a为真，b不会被执行
11. 条件操作符（三目操作符）
表达式1? 表达式2: 表达式3// 如果表达式1为真，执行表达式2，否则执行表达式3int max =(a > b)? a : b;// 求a和b的最大值12. switch语句
switch(表达式){case 常量1:// 代码break;case 常量2:// 代码break;default:// 默认代码break;}特点：
- 表达式必须是整型
- case后必须是整型常量
- 每个case后要加break，否则会继续执行下一个case
13. 循环结构
13.1 while循环
while(条件){// 循环体}// 示例：打印1~10int i =1;while(i <=10){ cout << i <<" "; i++;}13.2 for循环
for(初始化; 条件; 调整){// 循环体}// 示例：打印1~10for(int i =1; i <=10; i++){ cout << i <<" ";}13.3 do-while循环
do{// 循环体}while(条件);// 特点：至少执行一次循环体13.4 break和continue
break：跳出整个循环continue：跳过本次循环的剩余部分，进入下一次循环
for(int i =1; i <=10; i++){if(i ==5)break;// i=5时跳出循环if(i ==3)continue;// i=3时跳过打印 cout << i <<" ";}// 输出：1 2 413.5 循环嵌套
// 打印乘法口诀表for(int i =1; i <=9; i++){for(int j =1; j <= i; j++){printf("%d*%d=%2d ", j, i, i*j);} cout << endl;}14. 数组
数组是一组相同类型元素的集合，在内存中连续存储。
14.1 一维数组
数组创建：
int arr[10];// 创建包含10个int的数组constint N =100;int a[N];// 使用常量定义大小数组初始化：
int arr1[5]={1,2,3,4,5};// 完全初始化int arr2[5]={1,2};// 不完全初始化，剩余为0int arr3[]={1,2,3,4,5};// 省略大小，编译器自动计算数组下标：
- 下标从0开始
- 最后一个元素的下标是
n-1 - 使用
[]访问元素：arr[下标]
数组遍历：
int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};// 方法1：for循环for(int i =0; i <10; i++){ cout << arr[i]<<" ";}// 方法2：范围for（C++11）for(int x : arr){ cout << x <<" ";}// 方法3：auto自动推导类型for(auto x : arr){ cout << x <<" ";}数组和sizeof：
int arr[10]; cout <<sizeof(arr);// 40（总字节数） cout <<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);// 10（元素个数）14.2 二维数组
创建：
int arr[3][5];// 3行5列的二维数组初始化：
int arr1[3][5]={1,2,3,4,5,2,3,4,5,6,3,4,5,6,7};int arr2[3][5]={{1,2},{3,4},{5,6}};// 按行初始化int arr3[][5]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};// 可以省略行数，不能省略列数访问和遍历：
int arr[3][5]={...};for(int i =0; i <3; i++){for(int j =0; j <5; j++){ cout << arr[i][j]<<" ";} cout << endl;}14.3 数组常用函数
memset - 设置数组内容（按字节设置）：
#include<cstring>int arr[10];memset(arr,0,sizeof(arr));// 全部设为0（正确用法）// 注意：memset(arr, 1, sizeof(arr)) 不会将每个元素设为1！// 因为memset是按字节设置，每个字节设为1，int有4字节，值为0x01010101=16843009memcpy - 拷贝数组：
int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int b[10];memcpy(b, a,sizeof(a));// 将a的内容拷贝到b14.4 竞赛技巧 - 数组大小
constint N =10010;int arr[N];// 通常开大一些，防止越界全局数组的优势：
- 自动初始化为0
- 空间更大（全局区 vs 栈区）
- 避免传参麻烦
14.5 字符数组
初始化：
char str1[10]="hello";// 字符串方式char str2[]="hello";// 自动分配大小，包含'\0'char str3[10]={'h','e','l','l','o','\0'};// 字符方式字符串长度：
#include<cstring>char str[]="hello"; cout <<sizeof(str);// 6（包含'\0'） cout <<strlen(str);// 5（不包含'\0'）字符数组输入：
// 无空格字符串char s[100]; cin >> s;// C++方式scanf("%s", s);// C方式// 有空格字符串char s[100];fgets(s,100,stdin);// 会读取换行符scanf("%[^\n]s", s);// 读取到换行前字符串函数：
#include<cstring>char s1[20]="hello";char s2[20]="world";strcpy(s1, s2);// 拷贝：s1变为"world"strcat(s1, s2);// 拼接：s1变为"helloworld"strcmp(s1, s2);// 比较：相等返回0，s1<s2返回负数，s1>s2返回正数15. string字符串
string是C++提供的字符串类型，使用更加方便。
15.1 创建和初始化
#include<string> string s1;// 空字符串 string s2 ="hello";// 直接初始化 string s3("world");// 构造函数方式 string s4 = s2;// 拷贝初始化15.2 输入输出
string s;// 无空格输入 cin >> s;// 有空格输入getline(cin, s);// 读取一行，包含空格getline(cin, s,'q');// 读取直到遇到'q'15.3 常用操作
长度：
string s ="hello"; cout << s.size();// 5 cout << s.length();// 5（效果相同）访问元素：
string s ="hello"; cout << s[0];// 'h' s[1]='a';// 修改为"hallo"拼接：
string s1 ="hello"; string s2 ="world"; string s3 = s1 + s2;// "helloworld" s1 += s2;// s1变为"helloworld" s1 +='!';// 追加字符插入和删除：
string s ="hello"; s.push_back('!');// 末尾添加字符："hello!" s.pop_back();// 删除末尾字符："hello" s.insert(2,"xxx");// 在位置2插入："hexxxllo"查找：
string s ="hello world"; size_t pos = s.find("world");// 返回第一次出现的位置（6）if(pos != string::npos){ cout <<"找到了，位置："<< pos;}截取子串：
string s ="hello world"; string s1 = s.substr(6);// 从位置6到结尾："world" string s2 = s.substr(6,5);// 从位置6开始取5个字符："world"比较：
string s1 ="abc"; string s2 ="abd";if(s1 < s2){// 按字典序比较 cout <<"s1小于s2";}15.4 字符串和数字转换
#include<string>// 字符串转数字 string s ="123";int n =stoi(s);// 转intlong m =stol(s);// 转longdouble d =stod(s);// 转double// 数字转字符串int num =123; string str =to_string(num);// "123"16. 函数
函数是将一段代码封装起来，实现特定功能。
16.1 函数定义
返回类型 函数名(参数列表){// 函数体return 返回值;// 如果返回类型不是void}// 示例：加法函数intAdd(int x,int y){return x + y;}16.2 函数调用
intmain(){int a =10, b =20;int c =Add(a, b);// 调用函数 cout << c << endl;return0;}16.3 形参和实参
- 实参：调用函数时实际传递的值
- 形参：函数定义中的参数，接收实参的值
重要：形参是实参的一份临时拷贝，修改形参不影响实参。
16.4 传值vs传引用
传值调用：
voidSwap(int x,int y){int tmp = x; x = y; y = tmp;}// 调用后，实参不会改变传引用调用（C++特有）：
voidSwap(int& x,int& y){// 使用引用int tmp = x; x = y; y = tmp;}// 调用后，实参会改变引用就是给变量起别名：
int a =10;int& ra = a;// ra是a的引用（别名） ra =20;// a变为20引用传参的优势：
- 避免拷贝，提高效率
- 可以在函数内修改实参
16.5 数组作为函数参数
voidprint_arr(int arr[],int size){for(int i =0; i < size; i++){ cout << arr[i]<<" ";}}intmain(){int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};print_arr(arr,10);// 数组传参return0;}注意：数组传参时，形参和实参指向同一块内存，修改形参会影响实参。
16.6 函数重载
函数重载允许同一个函数名有不同的参数列表：
intAdd(int a,int b){return a + b;}doubleAdd(double a,double b){return a + b;}intmain(){ cout <<Add(1,2);// 调用int版本 cout <<Add(1.5,2.5);// 调用double版本return0;}16.7 常用库函数
max/min：
#include<algorithm>int a =10, b =20; cout <<max(a, b);// 20 cout <<min(a, b);// 10swap：
#include<utility>// 或 <algorithm>int a =10, b =20;swap(a, b);// 现在a=20, b=1017. 递归
递归是函数调用自身的编程技巧。
17.1 递归的必要条件
- 存在限制条件（递归出口）
- 每次递归调用后越来越接近限制条件
17.2 阶乘 - 递归示例
intFact(int n){if(n ==0)// 递归出口return1;elsereturn n *Fact(n -1);// 递归调用}17.3 递归执行过程
以Fact(3)为例：
- Fact(3)调用：3 * Fact(2)
- Fact(2)调用：2 * Fact(1)
- Fact(1)调用：1 * Fact(0)
- Fact(0)返回：1
- Fact(1)返回：1 * 1 = 1
- Fact(2)返回：2 * 1 = 2
- Fact(3)返回：3 * 2 = 6
17.4 递归vs迭代
递归的优点：代码简洁，逻辑清晰
递归的缺点：效率低（有函数调用开销），可能栈溢出
斐波那契数列 - 递归版本（效率低）：
intFib(int n){if(n <=2)return1;returnFib(n-1)+Fib(n-2);}斐波那契数列 - 迭代版本（效率高）：
intFib(int n){int a =1, b =1, c =1;for(int i =3; i <= n; i++){ c = a + b; a = b; b = c;}return c;}结论：能用迭代解决的问题尽量用迭代，递归适合解决天然具有递归结构的问题（如树的遍历）。
18. 位运算
位运算直接操作整数的二进制位，效率非常高。
18.1 二进制基础
进制转换：
- 10进制转2进制：除2取余，倒序排列
- 2进制转10进制：按权展开
原码、反码、补码：
- 正数：原码=反码=补码
- 负数：补码=反码+1（符号位不变）
- 整数在内存中以补码形式存储
18.2 位运算符
| 运算符 | 名称 | 规则 |
|---|---|---|
| << | 左移 | 左边丢弃，右边补0 |
| >> | 右移 | 算术右移（左边补符号位） |
| & | 按位与 | 同为1才为1 |
| | | 按位或 | 有1则为1 |
| ^ | 按位异或 | 相同为0，不同为1 |
| ~ | 按位取反 | 0变1，1变0 |
18.3 位运算技巧
判断奇偶：
if(n &1)// 奇数else// 偶数获取第i位：
intget_bit(int x,int i){return(x >> i)&1;}将第i位置为1：
x |=(1<< i);将第i位置为0：
x &=~(1<< i);反转第i位：
x ^=(1<< i);去掉最右边的1：
x &=(x -1);这个操作常用于统计二进制中1的个数：
intcount_ones(int x){int cnt =0;while(x){ x &=(x -1); cnt++;}return cnt;}保留最右边的1：
int lowbit = x &(-x);18.4 异或的巧妙应用
性质：
- a ^ a = 0
- a ^ 0 = a
- a ^ b ^ a = b
交换两个数：
a = a ^ b; b = a ^ b; a = a ^ b;找单身狗（数组中只出现一次的数）：
intsingleNumber(int* nums,int n){int ans =0;for(int i =0; i < n; i++){ ans ^= nums[i];}return ans;}19. 结构体
结构体可以将不同类型的数据组合成一个整体。
19.1 结构体定义
structStudent{ string name;int chinese;int math;int total;};// 注意分号19.2 结构体变量创建
// 方式1：直接创建structStudent s1;// C风格（struct可省略） Student s2;// C++风格// 方式2：定义时创建structStudent{ string name;int score;} s1, s2;// 方式3：初始化 Student s ={"张三",90,95,185};19.3 访问成员
Student s; s.name ="李四"; s.math =100; cin >> s.chinese; s.total = s.chinese + s.math;19.4 结构体整体操作
Student s1 ={"张三",90,95,185}; Student s2 = s1;// 整体赋值（成员逐一拷贝）19.5 结构体数组
Student stu[50];// 50个学生的数组// 遍历for(int i =0; i < n; i++){ cout << stu[i].name <<" "<< stu[i].total << endl;}19.6 结构体成员函数
C++的结构体可以包含函数：
structStudent{ string name;int chinese;int math;voidcalc_total(){ total = chinese + math;}voidprint(){ cout << name <<": "<< total << endl;}int total;};19.7 运算符重载
让结构体支持自定义的比较或运算：
structTime{int hours;int minutes;// 重载小于号，用于排序booloperator<(const Time& t)const{if(hours != t.hours)return hours < t.hours;return minutes < t.minutes;}};// 重载输出运算符 ostream&operator<<(ostream& os,const Time& t){ os << t.hours <<":"<< t.minutes;return os;}20. sort排序
sort是C++标准库中最常用的排序函数。
20.1 基本用法
#include<algorithm>int arr[]={5,2,8,1,9};int n =sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);sort(arr, arr + n);// 升序排序// 输出：1 2 5 8 920.2 自定义排序规则
使用比较函数：
boolcmp(int a,int b){return a > b;// 降序}sort(arr, arr + n, cmp);排序结构体：
structStudent{ string name;int score;};boolcmp_by_score(Student a, Student b){return a.score > b.score;// 按成绩降序}sort(stu, stu + n, cmp_by_score);多关键字排序：
boolcmp(Student a, Student b){if(a.total != b.total)return a.total > b.total;// 先按总分降序elseif(a.chinese != b.chinese)return a.chinese > b.chinese;// 再按语文降序elsereturn a.id < b.id;// 最后按学号升序}20.3 字符串排序
string s ="cba";sort(s.begin(), s.end());// s变为"abc"21. 类（选学）
类是C++面向对象编程的核心，竞赛中了解基本用法即可。
21.1 类的定义
classStudent{public:// 公有成员，可以在类外访问voidinit(string n,int s){ name = n; score = s;}voidprint(){ cout << name <<": "<< score << endl;}private:// 私有成员，只能在类内访问 string name;int score;};21.2 类的使用
intmain(){ Student stu; stu.init("张三",95); stu.print();// stu.name = "李四"; // 错误！name是私有的return0;}21.3 struct和class的区别
- struct的成员默认是public
- class的成员默认是private
- 其他方面基本相同
竞赛中常用struct来组织数据，用class来封装复杂对象。
总结
经过上下两篇的学习，我们已经掌握了C++竞赛所需的核心语法知识：
基础篇：开发环境、数据类型、输入输出、条件判断、循环结构
进阶篇：数组、字符串、函数、递归、位运算、结构体、排序
这些知识是参加算法竞赛的基石。熟练掌握后，就可以开始学习算法了，包括枚举、搜索、贪心、动态规划等核心算法。
记住：语法是工具，算法是灵魂。只有熟练掌握语法，才能更好地实现算法，在竞赛中取得好成绩。
【后续学习建议】
- 多做练习，巩固语法知识
- 学习常用STL容器（vector、set、map、stack、queue等）
- 开始接触基础算法：枚举、二分、贪心、搜索
- 刷题平台推荐：洛谷、AcWing、Codeforces
祝大家在蓝桥杯中取得好成绩！感谢各位大佬的观看！
