Lista tematów
Najważniejsze funkcje wbudowane w C++
min
Funkcja min znajduje mniejszą z dwóch wartości. Jesli wartości są równe,
zwraca pierwszą z nich. Jest częścią nagłówka algorithm.
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
{
int a, b;
cout << "Podaj liczbe kalorii w pierwszej potrawie: ";
cin >> a;
cout << "Podaj liczbe kalorii w drugiej potrawie: ";
cin >> b;
int minimum = min(a, b);
cout << "Mniejsza liczba kalorii to: " << minimum << endl;
return 0;
}
Uzytkownik podaje liczbę kalorii zawartą w potrawie a, a potem w potrawie b. Program deklaruje zmienną ‘minimum’ przechowującą najmniejszą liczbę kalorii w potrawie, a potem ją wypisuje.
max
Funkcja max znajduje większą z dwóch wartości. Również jest częścią algorithm.
Napiszemy algorytm, który będzie znajdował największy element w tablicy.
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
{
int n;
cin >> n;
vector<int> tab(n);
for (int i = 0; i < n; i++)
cin >> tab[i];
int maks = 0;
for (int i = 0; i < n; i++)
maks = max(maks, tab[i]);
cout << maks << endl;
return 0;
}
Program wczytuje liczbę elementów w tablicy, oraz jej elementy, inicjalizuje pętlę w której przechodzi przez tablicę i korzystając z funkcji max przypisuje zmiennej maks największą wartość, a na koniec ją wypisuje.
swap
Funkcja swap zamienia miejscami wartości dwóch zmiennych.
Funkcja swap ma swoje zastosowanie w sortowaniu bąbelkowym (ang. bubble sort), polega ono na wielokrotnym przechodzeniu przez listę, porównywaniu sąsiadujących elementów i zamienianiu ich miejscami jeśli wystepują w niewłaściwej kolejności. Nie ma on jednak praktycznie żadnego zastosowania poza celami edukacyjnymi, ponieważ jest mało wydajny w porównaniu z nowocześniejszymi algorytmami - np. quicksort, mergesort. Mimo wszystko, napiszmy taki algorytm.
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void bubbleSort(vector<int>& tab) {
int n = tab.size();
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
bool zamiana = false; // Flaga do optymalizacji
for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
if (tab[j] > tab[j + 1]) {
swap(tab[j], tab[j + 1]); // Zamiana miejscami
zamiana = true;
}
}
// Jeśli podczas przejścia nie było zamian, lista jest posortowana
if (!zamiana) break;
}
}
int main()
{
vector<int> tab = {1, 2, 3};
cout << "Przed sortowaniem:" << endl;
for (int x : tab) cout << x << " ";
cout << endl;
bubbleSort(tab);
cout << "Po sortowaniu:" << endl;
for (int x : tab) cout << x << " ";
cout << endl;
return 0;
}
Funkcja bubbleSort porównuje każdy element z następnym i jeżeli jest większy to zamieniają się miejscami funkcją swap. Powtarza ten proces aż największe liczby będą na końcu tablicy. W kodzie uwzględniona jest także flaga zamiana, która przerywa sortowanie jeżeli wektor jest już posortowany, żeby zwiększyć wydajność. Na koniec wypisuje posortowany wektor.
reverse
Funkcja reverse odwraca kolejność elementów w tablicy.
Używając funkcji reverse możemy na przykład posortować wektor malejąco tzn. od największego elementu do najmniejszego. Oto jak można to zrobić.
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
{
int n;
cin >> n;
vector<int> tab(n);
for(int i = 0; i < n; i++)
cin >> tab[i];
sort(tab.begin(), tab.end());
reverse(tab.begin(), tab.end());
for(int i = 0; i < n; i++)
cout << tab[i] << " ";
return 0;
}
Program wczytuje liczbę elementów w wektorze od użytkownika. Potem sortuje je rosnąco funkcją sort, następnie odwraca kolejność elementów w wektorze funkcją reverse i uzyskuje wektor posortowany malejąco. Na koniec wypisuje zawartość tego wektora.
empty
Funkcje empty sprawdza, czy kontener jest pusty.
empty można użyć np. do napisania algorytmu, który będzie losował nagrody.
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;
int main() {
srand(static_cast<unsigned>(time(nullptr)));
vector<string> nagrody = {"Samochód", "Rower", "Voucher", "Kubek"};
while (!empty(nagrody)) {
int indeks = rand() % nagrody.size();
cout << "Wylosowano nagrodę: " << nagrody[indeks] << "\n";
nagrody.erase(nagrody.begin() + indeks);
}
cout << "Brak nagród! Gra zakończona.\n";
return 0;
}
Na początku warto wspomnieć co robi
srand(static_cast<unsigned>(time(nullptr)));
Inicjalizuje to generowanie losowych liczb w naszym programie za pomocą funkcji rand(). Otóż nasz algorytm generuje losową liczbę funkcją rand() (jest to liczba z zakresu od 0 do RAND_MAX czyli stałej, zwykle wynoszącej 32767) a potem ogranicza ją do rozmiaru naszej listy zadeklarowanych nagród.
int indeks = rand() % nagrody.size();
Tak losowana jest nasza nagroda. Takie losowanie odbywa się dopóki lista nie będzie pusta. Używamy przy tym funkcji empty. Za każdym przejściem pętli usuwana jest wylosowana nagroda z listy, aby uniknąć wypisania jej po raz kolejny. Jeżeli lista jest pusta to pętla się przerywa, a losowanie kończy.
pow
Funkcja pow podnosi liczbę do danej potęgi.
Dzięki pow możemy obliczyć np. pole koła.
#include <iostream>
#include <cmath> // pow
int main() {
double promien;
cout << "Podaj promien kola: ";
cin >> promien;
double pole = M_PI * pow(promien, 2); // Pole koła = π * r^2
cout << "Pole kola o promieniu " << promien << " wynosi: " << pole << endl;
return 0;
}
Używamy funkcji M_PI z biblioteki cmath, która daje wiarygodne przybliżenie liczby π, następnie mnożymy tą wartość przez promień podniesiony do kwadratu funkcją pow.