C++字符运算与条件表达式学习笔记

一、ASCII码表基础

在计算机中，字符是以ASCII码的形式存储的，掌握ASCII码的规律是进行字符运算的基础。

重要字符的ASCII码值

• 小写字母'a'的ASCII码为97
• 大写字母'A'的ASCII码为65
• 数字字符'0'的ASCII码为48
• 空格符' '的ASCII码为32
• 换行符'\n'的ASCII码为10

ASCII码的规律

1. 顺序编码特性：小写字符、大写字符以及数字字符都是顺序编码的
   • 例如：'B' = 'A' + 1 = 66，'1' = '0' + 1 = 49，'5' = '0' + 5 = 53
2. 大小写转换规律：大写字符与小写字符之间的ASCII码差值固定为32

二、字符与整数运算

字符在参与运算时，会自动转换为其对应的ASCII码值（整数）进行计算，计算结果可以再转换回字符。

字符后移一位示例

题目：输入一个大写字符，输出它的后一个字符（保证输入不是'Z'）

实现思路：利用字符顺序编码的特性，将字符加1即可得到后一个字符

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    char a,b;
    cin>>a;
    b = a + 1;  // 赋值时会自动转换为字符类型
    cout<<b;
    return 0; 
}

注意：直接输出a+1会得到ASCII码值（整数），需要通过赋值或强制类型转换得到字符结果

三、大小写转换

利用大小写字符ASCII码差值为32的规律，可以实现大小写转换。

1. 大写转小写

题目：输入一个大写字符，转换为小写字符输出

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    char a;
    cin>>a;
    cout<<char(a + 32);  // 强制类型转换，将计算结果转为字符
    return 0; 
}

2. 小写转大写

题目：输入一个小写字符，转换为大写字符输出

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    char a;
    cin>>a;
    cout<<char(a - 32);  // 减去32得到大写字符的ASCII码
    return 0; 
}

四、字符加密解密示例（SOS案例）

题目：输入三个大写字母，将每个字母往前数三个（ASCII码减3）进行解密

实现思路：对每个字符的ASCII码值减3，得到解密后的字符

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    char a,b,c;
    cin>>a>>b>>c;
    a = a - 3;  // 每个字符ASCII码减3
    b = b - 3;
    c = c - 3;
    cout<<a<<b<<c;
    return 0; 
}

示例：输入"VRV"，输出"SOS"

• 'V' - 3 = 'S'（86 - 3 = 83）
• 'R' - 3 = 'O'（82 - 3 = 79）
• 'V' - 3 = 'S'（86 - 3 = 83）

五、条件表达式

条件表达式用于判断条件，返回值为1（真，true）或0（假，false）。

关系运算符

C++提供了六种关系运算符：

1. 大于（>）、小于（<）
2. 大于等于（>=）、小于等于（<=）
3. 等于（==）、不等于（!=）

示例：

• a > 0：判断a是否大于0
• a + 10 <= b：判断a+10是否小于等于b
• a == b：判断a和b是否相等（注意是两个等号）

六、实战案例：电子表格式化输出

题目：给出一个时间（单位：秒），按电子表格式xx:xx:xx输出（不超过24小时）

解题步骤

1. 计算小时数：总秒数 ÷ 3600（60秒×60分钟）
2. 计算分钟数：(总秒数 ÷ 60) % 60
3. 计算秒数：总秒数 % 60
4. 格式化输出：确保每个部分都是两位数字，不足两位用0填充

代码实现

#include<iostream>
#include<iomanip>  // 包含格式控制函数
using namespace std;

int main() {
    int n;            // 存储输入的总秒数
    cin >> n;
    
    int h = n / 60 / 60;  // 计算小时
    int m = n / 60 % 60;  // 计算分钟
    int s = n % 60;       // 计算秒
    
    // setw(2)设置宽度为2，setfill('0')设置填充字符为0
    cout << setw(2) << setfill('0') << h 
         << ":" << setw(2) << setfill('0') << m 
         << ":" << setw(2) << setfill('0') << s;
    
    return 0;
}

示例：输入3701秒

• 小时：3701 ÷ 3600 = 1
• 分钟：(3701 ÷ 60) % 60 = 61 % 60 = 1
• 秒：3701 % 60 = 41
• 输出：01:01:41

七、知识要点总结

1. 字符变量的本质：字符变量本质上存储的是该字符对应的ASCII码值（整数）
2. 隐式转换与强制转换：
   • 隐式转换：字符参与运算时自动转换为整数
   • 强制转换：使用char()将整数转换为对应的字符
3. 大小写转换方法：
   • 大写转小写：字符 + 32
   • 小写转大写：字符 - 32
4. 格式控制：使用<iomanip>头文件中的setw()和setfill()可以控制输出格式
5. 条件表达式：使用关系运算符构建判断条件，返回布尔值（真或假）