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【C++】string的接口从生涩到灵活使用——这篇文章就够了

10月前 作者：林知有雨 分类：Toy博客 阅读(41) 违法举报

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【C++】string的接口从生涩到灵活使用——这篇文章就够了。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录

第一类题目：反转字符串类型 

1.反转字母（初级）

正向迭代器  

题目讲解  

 2.反转字母（中级）

reverse和size

题目讲解  

3.反转字母（高级） 

find和resize  

题目讲解  

第二类题目：一个字符串的子字符串

1.模拟实现strStr()

KMP算法

理论讲解  

代码实现  

使用next数组模拟实现strStr()

2.重复的子字符串

erase 和 operator+  

题目讲解  

第三类题目：一些值得注意的细节

字符串最后一个单词的长度

getline 和 cin  

题目讲解  

 

        本篇文章其实是以笔者在LeetCode的刷题经历为基础而诞生的。string的接口有100多个，实在有些繁杂，哪些应该熟练掌握，哪些应该简单了解，自己摸索其实成本其实还是挺高的，所以我想这一篇文章能够带给你帮助。内容有些长，只要你耐心看完一定会有很大的收货。各位刚接触string的同道中人也可以先刷刷这些题试试水。        

string c++接口,c++,算法,开发语言

string c++接口,c++,算法,开发语言

第一类题目：反转字符串类型 

反转字母（初级）

反转字母(初级)

正向迭代器  

在此之前，我们先来介绍关于正向迭代器的两个接口：

string c++接口,c++,算法,开发语言  先来看如何使用： 

void test_string1()
{
	string s = "abcdefg";
	/*迭代器的使用：iterator 是一种在string类域中被重新命名的类型，所以string::iterator
	表示类型*/
	string::iterator it_begin = s.begin();
	string::iterator it_end = s.end();

	/*string迭代器行为类似于指针，begin()接口获得字符串的起始位置
	 end()接口获得字符串最终的位置（也就是'\0'的位置）*/
	cout << *it_begin << ' ' << *(it_end - 1) << endl;

	//我们可以像指针一样操作string迭代器：
	while (it_begin <= it_end - 1)
	{
		(*it_begin) -= 32; //全部转成大写字母
		cout << *it_begin << ' ';
		++it_begin;
	}
	cout << endl;

} //运行结果如下图：

string c++接口,c++,算法,开发语言

题目讲解  

 string c++接口,c++,算法,开发语言

这道题思路很简单，使用前后指针，往中间移动的过程中，将字母交换即可，这道题就来使用一下迭代器，直接附上代码实现：

class Solution {
public:
    string reverseOnlyLetters(string& s) {
        //定义前后指针
        string::iterator it_begin = s.begin(), it_end = s.end() - 1;
        while(it_begin < it_end)
        {
            /*这里如果忘记怎么用isalpha函数判断是否是字母，也可以用*it_begin > 'A' 
            && *it_begin < 'Z'...... 的逻辑*/
            while(it_begin < it_end && !isalpha(*it_begin))
            {
                ++it_begin;
            }
            while(it_begin < it_end && !isalpha(*it_end))
            {
                --it_end;
            }
            if(it_begin < it_end)
            {
                swap(*it_begin, *it_end);
                ++it_begin;
                --it_end;
            }
        }
        return s;
    }
};

 2.反转字母（中级）

反转字母(中级)

在此之前我们来介绍两个接口：  

reverse和size

string c++接口,c++,算法,开发语言

string c++接口,c++,算法,开发语言

先来看如何使用：

void test_string2()
{
	//reverse和size的使用

	string s = "hello";
	//size获得字符串的长度，且不包含'\0'
	size_t sz = s.size();
	cout << sz << endl;

	string::iterator it_begin = s.begin(), it_end = s.end();
	/*reverse在std的命名空间中，也就是说使用std命名空间后可以直接调用该接口
    该函数的两个参数的类型必须是迭代器，且区间是左闭右开
    该函数效果是：实现字符串的翻转,与上一题类似*/
	reverse(it_begin, it_end);
	cout << s << endl;
}//效果如下图所示：

string c++接口,c++,算法,开发语言

题目讲解  

string c++接口,c++,算法,开发语言

思路上也不算难，只不过比第一题多加了一些限制条件而已，我们以每2k个为一组进行遍历，将前k个进行翻转；对于最后不满2k个进行特殊判断即可，附上代码实现：

class Solution {
public:
    string reverseStr(string& s, int k) {
        for(size_t i = 0; i < s.size(); i += 2 * k)
        {
            //i + k <= s.size()确保迭代器不会越界
            if(i + k <= s.size())
            {
                //对前k个进行翻转
                reverse(s.begin() + i, s.begin() + i + k);
            }
            else
            {
                //剩余的不满k个全部翻转
                reverse(s.begin() + i, s.end());
            }
        }
        return s;
    }
};

3.反转字母（高级） 

3​​反转字母(高级)

在此之前我们先来介绍两个接口：

find和resize  

string c++接口,c++,算法,开发语言

先来看看如何使用：

void test_string3()
{
	//find的介绍：
    
	string s = "hello world hello programmer";
	//1.常见用法：直接传入你想找的某个字符，返回第一个出现该字符的下标(类型：size_t)
	//比如这里我想找第一个空格出现的位置：
	size_t pos1 = s.find(' ');
	cout << pos1 << endl;
    
    
	//2.当然如果没有找到，语法规定返回string::npos，这里来验证一下：
	//我们找一个字符'z'，但是字符串中并不存在
	size_t pos2 = s.find('z');
	if (pos2 == string::npos)
		cout << "yes" << endl;
	else
		cout << "no" << endl;

	/*3.小应用：查找文件后缀名
	现在有一个文件名为：test.cpp,我想获得后缀如何操作？*/
	string file = "test.cpp";
	size_t pos3 = file.find('.');
	//这里介绍一个接口:substr,给定范围后可以返回子子字符串
	string suffixName = file.substr(pos3, file.size()-pos3);
	cout << suffixName << endl;
    
    //4.另一个常见用法：查找模式串是否存在，比如：
	string haystack = "hello world hello everyone";
	string needle = "everyone";
	if (haystack.find(needle) != string::npos)
		cout << "find!" << '\n';
	else
		cout << "none!" << '\n';
    
	/*当然你也可以这样用：haystack.find("everyone");
	这里的原理就是：这个传入的字符串会隐式类型转化为string类型，然后再进行查找
	当find只传入需要查找的对象作为参数时，默认从0位置开始查找，如果想从特定某个位置
	开始查找，需要传入具体的开始位置，例如：*/
	haystack.find(needle, 5);
    
    
}//运行结果如下图所示：

string c++接口,c++,算法,开发语言

string c++接口,c++,算法,开发语言

void test_string4()
{
	//resize的使用：
	
	string s1 = "  hello    world  ";
    //使用快慢指针法：
	size_t fast = 0, slow = 0;
	while (fast < s1.size())
	{
		if(s1[fast] != ' ')
		{
			if (slow != 0)
			{
				s1[slow] = ' ';
				++slow;
			}
			while (fast < s1.size() && s1[fast] != ' ')
			{
				s1[slow++] = s1[fast++];
			}
		}

		++fast;
	}

	//resize：重新改变s1的空间大小，传入的参数(类型size_t)是你想让空间最终变成你指定的大小
	s1.resize(slow);
	cout << s1 << endl;
    
}//运行结果如下图所示：

string c++接口,c++,算法,开发语言

题目讲解  

string c++接口,c++,算法,开发语言

string c++接口,c++,算法,开发语言

对整个字符串进行翻转的操作不难：  

//只需使用一次reverse即可：
string s = "the sky is blue";
reverse(s.begin(), s.end());

接下来如何对每个单词进行翻转？

笔者一开始是想使用find来找到每个空格的位置，以此来控制每两个空格之间的单词进行翻转，这种操作有点冗杂，还需要特别处理一些头尾单词，得到如下代码：

string reverseSeriesWords(string& s)
    {
        size_t pos = s.find(' '); //找到第一个空格位置
        size_t index = 0;
        reverse(s.begin() + index, s.begin() + pos); //单独控制第一个单词
    
        while (s.find(' ', pos + 1) != string::npos)//进入循环进行遍历，每两个空格使用一次                                                           reverse
        {
            index = pos;
            pos = s.find(' ', index + 1);
            reverse(s.begin() + index + 1, s.begin() + pos);
        }
        reverse(s.begin() + pos + 1, s.end()); //最后单独控制最后一个单词

        return s;
    }

后来，经过反思与借鉴得到更好的代码如下：  

void reverse(string& s, int start, int end)
 	{ //翻转，区间写法：左闭又闭 []
        for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) 
        {
            swap(s[i], s[j]); //调用库函数swap
        }
    }

void reverseSeriesWords(string& s)
{
    int start = 0; 
    for (int i = 0; i <= s.size(); ++i) 
    {
        if (i == s.size() || s[i] == ' ') 
        { 	//到达空格或者串尾，说明一个单词结束,进行翻转。
            reverse(s, start, i - 1); //翻转，注意是左闭右闭 []的翻转。
            start = i + 1; //更新下一个单词的开始下标start
        }
    }
}

最终得到完整的代码如下：  

class Solution {
public:
    void reverse(string& s, int start, int end)
    { //翻转，区间写法：左闭又闭 []
        for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) 
        {
            swap(s[i], s[j]);
        }
    }

    void removeSpaces(string& s) //移除空格我们在将rsize接口的时候已经实现过了
    {
        size_t fast = 0, slow = 0;
        while (fast < s1.size())
        {
            if(s1[fast] != ' ')
            {
                if (slow != 0)
                {
                    s1[slow] = ' ';
                    ++slow;
                }
                while (fast < s1.size() && s1[fast] != ' ')
                {
                    s1[slow++] = s1[fast++];
                }
            }

            ++fast;
		}

		//resize：根据你的指定，重新改变s1的空间大小
		s1.resize(slow);
    }

    
    string reverseSeriesWords(string& s) 
    {
        removeSpaces(s); //去除多余空格
        reverse(s, 0, s.size() - 1);
        int start = 0;
        for (int i = 0; i <= s.size(); ++i) 
        {
            if (i == s.size() || s[i] == ' ') 
            {  //到达空格或者串尾，说明一个单词结束，进行翻转。
                reverse(s, start, i - 1); //翻转，注意是左闭右闭 []的翻转。
                start = i + 1; //更新下一个单词的开始下标start
            }
        }
        return s;
    }
};

第二类题目：一个字符串的子字符串

1.模拟实现strStr()

模拟实现strStr()

string c++接口,c++,算法,开发语言

做这道题之前，先想一个问题：

给定文本串：a a b a a b a a f （长度假设为N）

给定模式串：a a b a a f （长度假设为M）

如何在前文本符串中查找模式串是否存在？

我第一个想到的是暴力求解，直接走两层循环来匹配，但是时间复杂度很高：O(M * N)，那么有没有更优化得分方法？这里介绍KMP算法  

KMP算法

理论讲解  

 KMP主要应用在字符串匹配上，KMP的主要思想是当出现字符串不匹配时，可以知道一部分之前已经匹配的文本内容，可以利用这些信息避免从头再去做匹配了。

string c++接口,c++,算法,开发语言

string c++接口,c++,算法,开发语言

string c++接口,c++,算法,开发语言

代码实现  

而前缀表就是存放在next数组里面，下面我们介绍如何通过代码实现——传入一个模式串能够得到其next数组的函数

1.首先我们对next数组进行初始化

size_t i, j = 0; //定义两个指针，之后用来遍历
next[0] = j //将next数组第一个位置初始化为0

2.处理前后缀相同和不同的情况

首先得知道一个点：

string c++接口,c++,算法,开发语言

string c++接口,c++,算法,开发语言

//给出代码：
void getNext(int* next, const string& s) {
    int j = -1;
    next[0] = j;
    for(int i = 1; i < s.size(); i++) //注意i从1开始
    { 
        //当前后缀不同：
        while (j >= 0 && s[i] != s[j + 1]) 
        { 
            j = next[j]; // 向前回退
        }
        //当前后缀相同：
        if (s[i] == s[j + 1]) 
        { 
            j++;
        }
        next[i] = j; // 将j（前缀的长度）赋给next[i]
    }
}//运行结果如下：

string c++接口,c++,算法,开发语言

至此我们next数组构建的函数已经完成  

使用next数组模拟实现strStr()

string c++接口,c++,算法,开发语言

思路讲解：首先我们先得到needle的next数组  

int next[needle.size()];
getNext(next, needle);

接着我们开始遍历haystack与needle  

size_t j = 0;
for(size_t i = 0; i < haystack.size(); ++i)
{
    //出现冲突时回到next数组对应下标处
    while(j > 0 && haystack[i] != needle[j])
    {
        j = next[j - 1];
    }
    
    //没出现冲突时一直往后匹配即可
    if(haystack[i] == needle[j])
    {
        ++j;
    }
	
    //当j遍历到最后等于模式串的长度时仍没有出现冲突即证明存在子串
    //这时我们返回下标即可
    if(j == needle.size())
    {
        return (i - needle.size() + 1);
    }
}

如下附上完整代码：

class Solution {
public:

    void getNext(int* next, string& s)
    {
        //初始化
        size_t j = 0;
        next[0] = j;
        //得到next数组
        for(size_t i = 1; i < s.size(); ++i)
        {
            while(j > 0)
            {
                if(s[i] != s[j])
                {
                    j = next[j - 1];
                }
                else
                    break;
            }

            if(s[i] == s[j])
                ++j;

            next[i] = j;
        }
        
    }

    int strStr(string haystack, string needle) {
        if(needle.size() == 0) 
        {
            return 0;
        }
        int next[needle.size()];
        getNext(next, needle);
        size_t j = 0;
        for(size_t i = 0; i < haystack.size(); ++i)
        {
            while(j > 0 && haystack[i] != needle[j])
            {
                j = next[j - 1];
            }
            if(haystack[i] == needle[j])
            {
                ++j;
            }

            if(j == needle.size())
            {
                return (i - needle.size() + 1);
            }
        }
        return -1;
    }
};

2.重复的子字符串

重复的子字符串

string c++接口,c++,算法,开发语言

再次之间我们先来介绍两个接口:

erase 和 operator+  

string c++接口,c++,算法,开发语言

void test_string7()
{
	//operator+ 用法：
	string s = "hello ";
	string tmp = "world";

	//创建一个新变量来接收
	//可以+ 一个string对象：
	string newstr = s + tmp;
	cout << newstr << endl;

	//也可以单独加一个字符:
	string newstr2 = newstr + '!';

	cout << newstr2 << '\n';


	//operator+= 用法：
	s += tmp;
	s += '!'; 
	cout << s << endl;
    
    //不过不建议多用erase接口，尾部删除还好，如果中间删除还要挪动数组，时间复杂度就为O(N)了
    
}//运行结果如下图:

string c++接口,c++,算法,开发语言

void test_string8()
{
	//erase的用法：
	string s = "hello world";
	//1.删除指定位置字符,参数为迭代器：
	s.erase(s.begin());
	cout << s << endl;

	//2.删除指定范围字符串,参数为迭代器,区间为左闭右开：
	string s2 = "hello world";
	s2.erase(s2.begin(), s2.begin() + 5);
	cout << s2 << endl;

	//3.删除指定范围字符,参数为size_t,区间为左闭右开：
	string s3 = "hello world";
	s3.erase(0, 6);
	cout << s3 << endl;
    
}//代码演示如下图：

string c++接口,c++,算法,开发语言

题目讲解  

这里介绍两种解题方法：

1.移动匹配：

string c++接口,c++,算法,开发语言

接下来附上代码：  

class Solution {
public:
    bool repeatedSubstringPattern(string s) {
        string newstr = s + s;
        string::iterator it_begin = newstr.begin(), it_end = newstr.end();
        newstr.erase(it_end - 1); //删除尾
        newstr.erase(it_begin); //删除头
		
        
        if(newstr.find(s) != string::npos)
        {
            return true;
        }
        else
            return false;
    }
};

2.KMP算法逻辑解决  

string c++接口,c++,算法,开发语言

string c++接口,c++,算法,开发语言

string c++接口,c++,算法,开发语言

接下来我们以字符串"abababab"为例，得到next数组  

string c++接口,c++,算法,开发语言

接下来附上代码实现：  

class Solution {
public:

    void getNext(int* next, string& s)
    {
        size_t j = 0;
        next[0] = j;
        for(size_t i = 1; i < s.size(); ++i)
        {
            while(j > 0 && s[i] != s[j])
            {
                j = next[j - 1];
            }

            if(s[i] == s[j])
                ++j;

            next[i] = j;
        }
    }

    bool repeatedSubstringPattern (string& s) {
        if (s.size() == 0) {
            return false;
        }
        int next[s.size()];
        getNext(next, s);
        int len = s.size();
        if (next[len - 1] != 0 && len % (len - (next[len - 1] )) == 0) {
            return true;
        }
        return false;
    }
};

第三类题目：一些值得注意的细节

字符串最后一个单词的长度

字符串最后一个单词的长度

string c++接口,c++,算法,开发语言

在这之前先来介绍两个接口：  

getline 和 cin  

void test_string9()
{
	string s1, s2;
	//现在想对s1输入"hello"
	cin >> s1;
	cout << s1 << endl;
	//如果现在想对s2输入"hello world"呢？
	cin >> s2;
	cout << s2 << endl;
} //代码运行结果如下图所示：

string c++接口,c++,算法,开发语言

为什么输入了“hello world”最后打印却只有“hello”？

因为对于cin来说，空格就表示对当前对象输入完成了，而在空格后面继续输入，数据保存在缓存中，但是没有另外的对象接收，在程序运行完就自动丢弃了。所以cin无法对一个对象输入带着空格的英文词组，或者句子。

这个时候只能用getline了：

string c++接口,c++,算法,开发语言

题目讲解  

这题本身没有什么难度，只是想区别一些getline和cin的用法，避免混淆，这里直接附上代码：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
     string line;
     while(getline(cin, line))
     {
     	size_t pos = line.rfind(' '); //rfind和find使用方式一样，只不过是find是从前往后找，											refind是从后往前找
     	cout<<line.size()-pos-1<<endl;
     }
     return 0;
}

好了，文章到这里结束了，本篇文章介绍了常见的string接口的使用，但是并不完全，实际上还需要读者在平时的时候查查文档，加深印象。

最后附上一个大佬对于string类的认识：

STL_string类到底怎么啦？ ​​​​​​​ 

string c++接口,c++,算法,开发语言文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-816281.html

到了这里，关于【C++】string的接口从生涩到灵活使用——这篇文章就够了的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！

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