清华大学ACM集训队培训资料(内部使用)

清华大学ACM/icpc集训队 2007.3.25 1 清华大学ACM集训队培训资料（内部使用） 一、C++基础 基本知识 所有的C++程序都是有函数组成的， 函数又叫做子程序，且每个C++程序必须包含一个main函数，编译器（能够把源代码转换成目标代码的程序）把翻译后的目标代码和一些启动代码组合起来，生成可执行文件，main函数就是可执行文件的入口，所以，每个C++程序有且只有一个main函数。 下面我们看一个最简单C++程序。(程序1.1)

程序1.1 int main(){return 0;}

在这个程序中，如果缺少任何一个字符，编译器就无法将其翻译成机器代码。 此外，C++是对大小写敏感的，这就意味着，如果我将mian()函数拼为Main(),哪么，编译器在编译这段程序的时候就会出错。

编辑源文件 能够提共管理程序开发的所有步骤，包括编辑的程序成为集成开发环境（integrated development evironments, IDE）。在windows系统下，使用较为广泛的有Microsoft Visual C++、Dev-Cpp等，在UNIX系统下，有Vim、emacs、eclipes等。这些程序都能提供一个较好的开发平台，使我们能够方便的开发一个程序，接下我们所要了解的都是标准C++，所有源代码都在Dev-cpp下编写，能够编译通过。 如果我们修改程序1.1中的main()函数的名称，将其改为Main()，那么，IDE就会给出错误信息，比如“ [Linker error] undefined reference to `WinMain@16'”，因为编译器没有找到main函数。

接下来，我们来看一个经典的C++例子（程序1.2） 程序1.2 #include using namespace std;

int main(void) { cout<<"Hello Wrold!"

程序说明 第一行“#include”，是一句预处理命令，相当于把“iostream”这个文件的所有内容复制到当前位置，替换该行。因为在输出操作中需要做很多事，C++编译器就提供了清华大学ACM/icpc集训队 2007.3.25 2 很多已经写好的函数(成为C++标准库)，我们做的只是拿来用就可以了。第二行的“using namespace std;”是使用标准命名空间，因为我们在程序中用到了在标准命名空间里的函数和对象。目前可以不了解其具体如何实现，在以后的程序设计中可以再对其进行了解。在明函数中“cout<<”Hello World!”<完这句话之后需要换行。如果我们替换引号内的内容，程序的输出就会相应改变。 另外一个C++程序例子 // ourfunc.cpp -- defining your own function #include void simon(int); // function prototype for simon()

int main() { using namespace std; simon(3); // call the simon() function cout << "Pick an integer: "; int count; cin >> count; simon(count); // call it again cout << "Done!" << endl; return 0; }

void simon(int n) // define the simon() function { using namespace std; cout << "Simon says touch your toes " << n << " times." << endl; } // void functions don't need return statements

下面试运行情况： Simon says touch your toes 3 times. Pick an integer: 512 Simon says touch your toes 512 times. Done!

程序中包含了cin语句来从键盘上获取数据。 该程序中包含了除main函数以外的另一个函数simon()，他和main函数定义的格式相同，函数的统一格式如下： type functionname (argumentlist) { statements } 注意，定义simon()的代码在main()函数的后面，C++中不允许将函数定义在另一个函数内。每个函数的定义都是独立的，所有的函数的创建都是平等的。 simon()函数的函数头定义如下： 清华大学ACM/icpc集训队 2007.3.25 3 void simon(int n) 以void 开头表明simon()没有返回值，因此我们不能类是这样的使用它。 simple = simon(3);

有返回值的函数如下 // convert.cpp -- converts stone to pounds #include int stonetolb(int); // function prototype int main() { using namespace std; int stone; cout << "Enter the weight in stone: "; cin >> stone; int pounds = stonetolb(stone); cout << stone << " stone = "; cout << pounds << " pounds." << endl; return 0; }

int stonetolb(int sts) { return 14 * sts; } 下面是运行情况： Enter the weight in sone: 14 14 stone = 196 pounds.

程序通过cin语句给stone提供一个值，然后在main函数中，把这个值传递给stonetolb()函数，这个植被赋给sts之后，stonetolb()用return 将 14*sts返回给main()。 函数头中的int表明stonetolb()将返回一个整数。 除了int类型之外，C++的内置数据类型还有：unsigned long、long、unsigned int、unsigned short、short、char、unsigned char、signed char、bool、 float、double、long double。

对于数据的输入和输出有几道练习题 http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1089 至 http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1096

二、算法基础 1. 什么是算法 算法是完成特定任务的有限指令集。所有的算法必须满足下面的标准：

a. 输入。由外部题共零个或多个输入量。 清华大学ACM/icpc集训队 2007.3.25 4 b. 输出。至少产生一个输出量。 c. 明确性。每条指令必须清楚，不具模糊性。 d. 有限性。如果跟踪算法的指令，那么对于所有的情况，算法经过有限步以后终止。 e. 有效性。每条指令必须非常基础，原则上使用笔和纸就可以实现

例 选择排序 void SelectionSort(Type a[], int n) //Sort the arrat a[1:n] into nondecreasing order. { for (int i=1; i<=n; i++) { int j=1; for (int k=i+1; k<=n; k++) if (a[k] < a[j]) j = k; Type t = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = t; } }

使用该函数时，应将Type替换为C++中的数据类型 3．性能分析 程序P所用时间定义为T(P), T(P)是编译时间和运行时间之和。 下面我们计算一下选择排序运行时所要花费的时间

SelectionSort cost times

for (int i=1; i<=n; i++) c1 n { int j=1; c2 n

for (int k=i+1; k<=n; k++) c3 )(1niin

if (a[k] < a[j]) c4 )(1niin j = k; c5 i

t

Type t = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = t; c6 n }