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编程常见函数应用和技巧

一、输入输出函数详解​

1. scanf 格式符号大全​

格式符号含义示例
%d整数scanf("%d", &n);
%lld长整型scanf("%lld", &x);
%f单精度浮点数scanf("%f", &f);
%lf双精度浮点数scanf("%lf", &d);
%c字符scanf("%c", &ch);
%s字符串scanf("%s", str);
%x十六进制整数scanf("%x", &hex);
%o八进制整数scanf("%o", &oct);
%u无符号整数scanf("%u", &u);

2. scanf 高级用法​

#include <stdio.h>

int main() {
    // 1.读取多个数据
    int a, b, c;
    scanf("%d %d %d", &a, &b, &c);
    
    // 2.读取特定格式
    int year, month, day;
    scanf("%d-%d-%d", &year, &month, &day);
    
    // 3.读取字符串（不含空格）
    char name[50];
    scanf("%s", name);
    
    // 4.读取字符（注意空格问题）
    char ch;
    scanf(" %c", &ch);  // 前面的空格跳过空白字符
    
    // 5.限制读取长度，即安全读取
    char str[11];
    scanf("%10s", str);  // 最多读取10个字符
    //提示：scanf() 函数返回值是读取的元素个数，如果输入的字符串长度小于指定长度，则返回值小于指定长度。**

    char str[100];
    // 6.读取整行（直到遇到换行符）
    printf("请输入一行文字: ");
    scanf("%[^\n]", str);
    printf("你输入的是: %s\n", str);

    // 7.读取直到遇到逗号
    char str[100];
    printf("请输入（以逗号结束）: ");
    scanf("%[^,]", str);
    printf("你输入的是: %s\n", str);

    //注意 scanf 函数不能读取 string 类型变量。

    
    return 0;
}

3. printf 格式控制​

#include <stdio.h>

int main() {
    int n = 123;
    double d = 3.14159;
    
    // 控制输出宽度和对齐
    printf("%5d\n", n);     // "  123"
    printf("%-5d\n", n);    // "123  "
    printf("%05d\n", n);    // "00123"
    
    // 控制浮点数精度
    printf("%.2f\n", d);    // "3.14"
    printf("%8.3f\n", d);   // "   3.142"
    
    // 科学计数法
    printf("%e\n", d);      // "3.141590e+00"
    
    return 0;
}

二、常用标准库函数​

1. 数学函数 <math.h>​

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    int a = -5, b = 8;
    double x = 2.5, y = 3.0;
    
    printf("abs(%d) = %d\n", a, abs(a));        // 绝对值
    printf("pow(%.1f, %.1f) = %.2f\n", x, y, pow(x, y));  // 幂运算
    printf("sqrt(%.1f) = %.2f\n", x, sqrt(x));  // 平方根
    printf("ceil(%.1f) = %.1f\n", x, ceil(x));  // 向上取整
    printf("floor(%.1f) = %.1f\n", x, floor(x));// 向下取整
    printf("round(%.1f) = %.1f\n", x, round(x));// 四舍五入
    
    return 0;
}

2. 字符串函数 <string.h>​

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str1[20] = "Hello";
    char str2[20] = "World";
    char str3[20];
    
    // 字符串长度
    printf("Length: %lu\n", strlen(str1));
    
    // 字符串复制
    strcpy(str3, str1);
    printf("Copy: %s\n", str3);
    
    // 字符串连接
    strcat(str1, " ");
    strcat(str1, str2);
    printf("Concatenate: %s\n", str1);
    
    // 字符串比较
    printf("Compare: %d\n", strcmp("abc", "abd"));
    
    return 0;
}

3. 字符函数 <ctype.h>​

* 本节可以不用记

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

int main() {
    char ch = 'A';
    

    printf("isalpha('%c'): %d\n", ch, isalpha(ch));
    printf("isdigit('%c'): %d\n", ch, isdigit(ch));
    printf("toupper('%c'): %c\n", 'a', toupper('a'));
    printf("tolower('%c'): %c\n", 'A', tolower('A'));
    
    return 0;
}

三、算法竞赛实用技巧​

1. 快速读取​

// 快速读取整数（适用于大数据量）
int read() {
    int x = 0, f = 1;
    char ch = getchar();
    while (ch < '0' || ch > '9') {
        if (ch == '-') f = -1;
        ch = getchar();
    }
    while (ch >= '0' && ch <= '9') {
        x = x * 10 + ch - '0';
        ch = getchar();
    }
    return x * f;
}

2. 文件输入输出​

#include <stdio.h>

int main() {
    // 推荐：：：重定向到文件（比赛时根据要求使用），
    // 后续的scanf/cin 和 printf/cout 都会从文件中读取和写入数据
    freopen("input.txt", "r", stdin);
    freopen("output.txt", "w", stdout);
    
    // 或者使用文件指针
    FILE *fin = fopen("input.txt", "r");
    FILE *fout = fopen("output.txt", "w");
    
    int n;
    fscanf(fin, "%d", &n);
    fprintf(fout, "%d\n", n);
    
    fclose(fin);
    fclose(fout);
    
    return 0;
}

四、常见错误及注意事项​

1. 数组越界​

int arr[100];
// 错误：访问arr[100]会导致未定义行为
for (int i = 0; i <= 100; i++) {  // 应该是 i < 100
    arr[i] = i;
}

2. 浮点数比较​

double a = 0.1 + 0.2;
double b = 0.3;
// 错误：直接比较浮点数
if (a == b) { ... }

// 正确：使用误差范围
if (fabs(a - b) < 1e-9) { ... }

*学习笔记​

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