Задачи на строки и файлы, C vs C++
Решать такие задачи можно как с помощью классических "сишных" библиотек cstdio
и cstring, так и "новыми" c++-ными
fstream
и string. Что удобнее? Это зависит от задачи. В общем случае, если объёмы данных невелики, а быстродействие критично, char * может оказаться предпочтительнее, чем класс string. Если же данных много и мы не хотим возиться с "ручной" обработкой строк, string делается намного удобнее.
С файлами дело обстоит примерно так же - форматное чтение файлов или просто обработку данных небольшого объёма нередко выгоднее реализовать через FILE *, а в новых средах с управляемым кодом или при необходимости заставить "длинные" файловые операции выполняться в отдельном потоке приложения, fstream, конечно же, предпочтительнее.
Приведём несколько примеров, часть из них программируя классическим способом, а часть - "новым".
Пример 1. Текстовый файл содержит произвольные слова на английском языке, по 1 слову в строке, не более 40 слов в файле, длина слова ограничена 80 символами. Переписать слова в другой файл, отсортировав их в алфавитном порядке.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main() {
const int SIZE = 40;
char s[SIZE][80];
char *p[SIZE], *temp;
FILE *fp;
int i, j, n = 0;
fp = fopen("data.txt", "rt");
if (fp == NULL) {
printf("\nCan't open file to read!");
exit(1);
}
while (1) {
fscanf(fp, "%s", &s[n][0]);
p[n++] = &s[n][0];
if (feof(fp) || n> SIZE - 1) break;
}
for (i = 0; i<n - 1; i++)
for (j = i + 1; j<n; j++) {
if (_stricmp(p[i], p[j])>0) {
//сортируем без учёта регистра символов
temp = p[i];
p[i] = p[j];
p[j] = temp;
}
}
fclose(fp);
fp = fopen("res01.txt", "wt");
if (fp == NULL) {
printf("\nCan't open file to write!");
exit(1);
}
for (i = 0; i<n; i++) fprintf(fp, "%s\n", p[i]);
fclose(fp);
fflush(stdin); getchar(); return 0;
}
Пример 2. Подсчитать количество строк и символов в произвольном файле, а также процент символов, являющихся пробельными (пробел, табуляция, возврат каретки и перевод строки). Строка завершается парой символов «возврат каретки и перевод строки». При подсчете количества символов пара символов "возврат каретки" и "перевод строки" не интерпретируется как один символ.
Последнее - намёк читать файл по байтам с помощью fread, а не через fgetc.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main() {
FILE *fp;
char c;
long count = 0, lines = 0, divs = 0;
float percent;
fp = fopen("data.txt", "rb");
if (fp == NULL) {
printf("\nCan't open file");
exit(1);
}
while (1) {
fread(&c, 1, 1, fp);
if (feof(fp)) break;
count++;
if (c == '\n') lines++;
if (strchr(" \t\r\n", c)) divs++;
}
percent = divs * 100 / count;
printf("\n Count=%ld", count);
printf("\n Lines=%ld", lines + 1);
printf("\n Divs =%4.2f%", percent);
fclose(fp);
fflush(stdin); getchar(); return 0;
}
Пример 3. Задана строка s произвольного размера. Реализовать подпрограмму удаления символов из строки, начиная с символа номер n, n≥0 до символа номер k включительно, k≥n. Подпрограмма возвращает указатель на полученную строку или NULL, если удаление невозможно.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char *str2(char *s, int n, int k) {
char *p = s;
int i, len, l;
len = strlen(s);
if (n<0 || n>len - 1 || k<0 || k>len - 1 || n>k) return NULL;
s += n;
l = k - n + 1;
for (i = n; i<len; i++, s++) *s = *(s + l);
*s = '\0';
return p;
}
int main() {
char *s = new char[20]; //не char *s="Hello, world!";
strcpy(s, "Hello, world!"); //- нельзя будет менять строку!
char *p = str2(s, 3, 6);
if (p == NULL) printf("\n Impossible!");
else printf("\n Result is \"%s\"", p);
fflush(stdin); getchar(); return 0;
}
Пример 3.1. Реализация этой задачи с помощью класса string:
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
string str2(string s, int n, int k) {
int len = s.size();
if (n<0 || n>len - 1 || k<0 || k>len - 1 || n>k) return "";
return s.erase(n,k-n+1);
}
int main() {
string s = (string)"Hello, world!";
string p = str2(s, 3, 6);
if (p == (string)"") cout << endl << "Impossible";
else cout << endl << "Result is " << p;
cin.get(); return 0;
}
Пример 4. Прочитать из бинарного файла данных динамический массив, состоящий из целых чисел. Определить, сколько раз в нём встречается максимальное значение.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main() {
char name[80];
printf("\nFile name? ");
scanf("%s", name);
//fgets добавит \n в конце строки, надо удалять
FILE *f = fopen(name, "r+b");
if (f == NULL) { printf("\nCan't open file"); return 1; }
fseek(f, 0, SEEK_END);
long size = ftell(f);
//fgetpos под Windows может создать проблемы
int n = (int)size / sizeof(int);
fseek(f, 0, SEEK_SET);
int *a = new int [n];
if (a == NULL) { printf("\nNo memory"); return 2; }
fread(a, sizeof(int), n, f);
int max = a[0], kol = 0;
for (int i = 0; i<n; i++) {
printf("%d ", a[i]);
if (a[i]>max) { max = a[i]; kol = 1; }
else if (a[i] == max) kol++;
}
printf("\nMax=%d,kol=%d", max, kol);
fflush(stdin); getchar(); getchar(); return 0;
}
Исходя из того, что каждое число в бинарном файле займёт sizeof(int)==4 байта (в 32-разрядной системе), файл теста сделаем, например, таким:
0033100000331000
Видно, что здесь всего 4 числа и каждое число повторяется дважды.
Пример 4.1. Реализация этой задачи с помощью поточной библиотеки fstream:
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
int main() {
ifstream file;
file.open("data.txt", ios::in | ios::binary);
if (!file) { return 1; }
file.seekg(0, file.end);
long int size = file.tellg();
int n = (int)size / sizeof(int);
file.seekg(0, file.beg);
int *a = new int[n];
if (!a) { return 2; }
file.read((char *)&a[0], sizeof(int)*n);
//всегда 1-й параметр явно преобразывать в char * (для Studio)
file.close();
//Дальше без изменений
int max = a[0], kol = 0;
for (int i = 0; i<n; i++) {
printf("%d ", a[i]);
if (a[i]>max) { max = a[i]; kol = 1; }
else if (a[i] == max) kol++;
}
printf("\nMax=%d,kol=%d", max, kol);
fflush(stdin); getchar(); getchar(); return 0;
}
Пример 5. Посимвольно считаем абзацы (строки) из текстового файла и запишем в вектор.
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <string> /* необходимо для cout << string */
using namespace std;
int main() {
const char *filename = "data.txt";
ifstream file(filename);
int ch = 0;
string s = (string)"";
vector <string> v;
while ((ch = file.get()) != EOF) {
if (char(ch) != '\n') s += char(ch);
else {
v.push_back(s);
s.clear();
}
}
if (!s.empty()) v.push_back(s);
//учесть последнюю строку, если она непуста
file.close();
for (unsigned i = 0; i < v.size(); i++) {
//здесь обрабатываем как угодно наши элементы вектора v
cout << (string)v[i] << '\n';
}
cin.get(); return 0;
}
В этой заметке мы заставляли ifstream выполнять работу, которую часто пытаются возложить на функции классического Си.
А можно ли без scanf("%s") прочитать из потока символы только до нужного разделителя, например, того же
пробела? Проверим на примере стандартного потока ввода cin.
Пример 6. Прочитать через cin символы до пробела. В конце кода также показано, как игнорировать весь ввод до нажатия Enter.
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
char c = 0;
while (cin.read(&c, 1)) {
if (c == ' ') break;
cout << endl << c;
}
if (cin.good()) cout << endl << "space";
else if (cin.eof()) cout << endl << "EOF";
else cout << endl << "Error";
cin.ignore (numeric_limits<streamsize>::max(), '\n');
//Игнорировать всё до нажатия Enter
cin.get(); return 0;
}
Во многих случаях задачи удобнее решать не просто применяя строки string и потоки fstream, но и
готовые алгоритмы из библиотеки <algorithm> для выполнения типовой обработки данных (вместо "ручной" реализации обработки в цикле).
Приведу пару таких примеров на посимвольную обработку строковых данных.
Пример 7. Дана строка. Подсчитать количество содержащихся в ней цифр.
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
string str("letters123456abc");
cout << str << endl;
cout << "Count digit: " << count_if(str.begin(), str.end(), isdigit) << endl;
cin.get();
return 0;
}
Пример 8. Дана строка. Вывести все цифры из неё.
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
string s = "123, don't miss your digits, ou, 456";
for_each(s.begin(), s.end(), [](char c) { if (isdigit(c)) cout << c; });
cin.get();
return 0;
}
Платой за лаконичность становится, конечно, меньшая "понятность" кода с точки зрения классического процедурного программирования. Все программы проверены в Visual Studio 2015.
Пример 9. Прочитать лексемы из файла, игнорируя лишние разделители и разделяя слова ровно одним пробелом.
Встроенный переопределённый оператор >> уже делает это. Вот пример консольной программы, переписывающей входной файл data.txt из текущей для конфигурации проекта папки в файл result.txt, где лишних разделителей нет:
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <cstdlib>
#include <Windows.h>
using namespace std;
void error(int n) {
string msg[] = {
"OK",
"Can't open file"
};
cout << msg[n] << endl;
system ("pause");
exit (n);
}
int main() {
ifstream file;
ofstream file2;
string str;
file.open("data.txt", ios::in);
file2.open("result.txt", ios::out);
if (!file) { error (1); }
while (1) {
if (file.eof()) break;
file >> str;
file2 << str << " ";
}
file2.close();
file.close();
error (0);
}
Вот таким был исходный файл:
адын дидива, да, слюшай два тетри !
Вот что из него вышло:
адын дидива, да, слюшай два тетри !
Лишний пробел в конце нетрудно обработать дополнительным условием.
15.12.2016, 17:03 [18498 просмотров]