競プロ用チートシート

参考例

ファイルの冒頭に「ヘッダー」を書くことでコーディングの効率化の効果がある。下記は一例であり、自分なりのものを作ることが望ましい。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

using ll = long long;
const int INF = 0x7FFFFFFF;
const long long LINF = 0x7FFFFFFFFFFFFFFF;
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (int)(n); i++)
#define range(i, s, e) for (int i = (s); i <= (int)(e); i++)
#define cin_from(fname) ifstream ifs(fname); cin.rdbuf(ifs.rdbuf());
#define cout_to(fname) ofstream ofs(fname); cout.rdbuf(ofs.rdbuf());
#define mod(a,b) ((a)%(b)<0 ? (a)%(b)+abs(b) : (a)%(b))

// ここから下はオプション。問題によって選択すること。

// 座標をsetで扱えるようにする。pairのメンバー名first,secondが嫌なので。
struct Point { int x, y; };
bool operator<(const Point &p1, const Point &p2){
    if (p1.x != p2.x) return p1.x < p2.x;
    else              return p1.y < p2.y;
}

//---------------------------------------------------
// 問題 
// 解説 


int main()
{
    int N;
    cin >> N;

    vector<int> A(N);
    rep(n, N) cin >> A[n];

    vector<int> B(N , -1); 
    vector<vector<int>> C(N, vector<int>(N, 0));

    char ch[N];
    cin >> ch;

    int ans = 0;

    cout << ans << endl;
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

using ll = long long;

const int INF = 0x7FFFFFFF;

const long long LINF = 0x7FFFFFFFFFFFFFFF;

#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (int)(n); i++)

#define range(i, s, e) for (int i = (s); i <= (int)(e); i++)

#define cin_from(fname) ifstream ifs(fname); cin.rdbuf(ifs.rdbuf());

#define cout_to(fname) ofstream ofs(fname); cout.rdbuf(ofs.rdbuf());

#define mod(a,b) ((a)%(b)<0 ? (a)%(b)+abs(b) : (a)%(b))

// ここから下はオプション。問題によって選択すること。

// 座標をsetで扱えるようにする。pairのメンバー名first,secondが嫌なので。

struct Point { int x, y; };

bool operator<(const Point &p1, const Point &p2){

if (p1.x != p2.x) return p1.x < p2.x;

else return p1.y < p2.y;

}

//---------------------------------------------------

// 問題

// 解説

int main()

{

int N;

cin >> N;

vector<int> A(N);

rep(n, N) cin >> A[n];

vector<int> B(N , -1);

vector<vector<int>> C(N, vector<int>(N, 0));

char ch[N];

cin >> ch;

int ans = 0;

cout << ans << endl;

return 0;

}

Hello World!

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    cout << "Hello, C++" << endl;
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

cout << "Hello, C++" << endl;

return 0;

}

汎用版Hello World!

/*********************
これはGCC(g++)とclang++の両方で動くサンプル。
$ g++ hello_clang.cpp
$ clang++ hello_clang.cpp

Macでは特別な設定をしなくてもg++コマンドが動きます。
ただし多くの場合、そのg++コマンドはXcodeと一緒に
インストールされるclang++のエイリアスです。
競プロで使われる本物のg++は brew install gcc で
インストールする必要があります。

競プロでよく使う #include <bits/stdc++.h> はMac版のg++には存在しません。
Mac版のコンパイラかどうかは #ifdef __clang_version__ で判定できます。

*********************/

#ifdef __clang_version__   // Mac版g++(clang++)の場合
#include <iostream>
#else                      // その他、競プロ環境の場合
#include <bits/stdc++.h>
#endif
using namespace std;       // 基本、これは常に書く

int main()
{
#ifdef __clang_version__
    cout << __clang_version__ << endl;
#endif

    cout << "Hello, C++" << endl;  // "\n"の代わりにendlでも良い
    return 0;
}

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/*********************

これはGCC(g++)とclang++の両方で動くサンプル。

$ g++ hello_clang.cpp

$ clang++ hello_clang.cpp

Macでは特別な設定をしなくてもg++コマンドが動きます。

ただし多くの場合、そのg++コマンドはXcodeと一緒に

インストールされるclang++のエイリアスです。

競プロで使われる本物のg++は brew install gcc で

インストールする必要があります。

競プロでよく使う #include <bits/stdc++.h> はMac版のg++には存在しません。

Mac版のコンパイラかどうかは #ifdef __clang_version__ で判定できます。

*********************/

#ifdef __clang_version__ // Mac版g++(clang++)の場合

#include <iostream>

#else // その他、競プロ環境の場合

#include <bits/stdc++.h>

#endif

using namespace std; // 基本、これは常に書く

int main()

{

#ifdef __clang_version__

cout << __clang_version__ << endl;

#endif

cout << "Hello, C++" << endl; // "\n"の代わりにendlでも良い

return 0;

}

基本的な文法

// GCCのg++を競プロで使う場合、次の2行は常に書くのが定石
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// コメントの書き方(1)
// "//"から行末はコメントと見なされる。行の途中からでもOK。

/* 
    コメントの書き方(2)
    ／* から *／ までの範囲はコメント（実際は"／"は半角文字である）
    行の途中からでもOK。途中に含まれる改行もコメントと見なされる。
    広い範囲をまとめてコメント化できる。ただし「入れ子」にはできない。
*/

// main()の外側で定義された変数はグローバル変数。
// プログラムの実行中常に存在し、関数の中など、どこからでも参照できる。
int global_var_1;  // グローバル変数の宣言（グローバル変数は0で初期化される）
int global_var_2 = 999;  // 初期値を設定したグローバル変数の宣言

// main() や関数の中で定義された変数はローカル変数。
// ローカル変数は明示的に初期化しないかぎり、初期値は不定である。
// ローカル変数はその関数内、またはブロック内でのみ存在し、有効である。
// これを変数の「スコープ」という。

/*
 * C/C++のプログラムにはmain()関数が必ず存在する。
 * ・main() 関数は int型 で、そのリターン値はシステム側で利用される。
 *   通常、処理が正常に終われば 0、エラーならそれ以外を返すが、
 *   その値を利用するかどうかはシステム依存。（競プロでは無視されることが多い）
 * ・main() の内容は { } で囲む。
 */
int main()
{
    // 文の末尾は ; で終わる。改行やインデント(字下げ)は関係ない。
    int i = 10;
        int     // 行頭がズレたり、途中で改行しても影響ない。
        j;
    /* インデント(字下げ)は文法上は意味を持たないが、上の例のようにコードの
        可読性のためには重要。常に正しく統一性のあるインデントを行うこと。*/

    // 複数の文を { } で囲うと、ひとまとまりのブロックになる。
    // ブロックの最後には ; は付けない。
    // ブロックの中で宣言された変数のスコープは、そのブロック内に限られる。
    {
        int i;  // このiと数行上(ブロック外)で宣言されたiは別の変数(スコープが異なる)
        i = 20;
        cout << "ブロック内では i=" << i << endl;
    }
    cout << "ブロック外では i=" << i << endl;

    // グローバル変数はどこからでも参照できる。
    cout << "グローバル変数 global_var_1=" << global_var_1 << " は0で初期化されている。" << endl;
    cout << "グローバル変数 global_var_2=" << global_var_2 << " は999で初期化されている。" << endl;

    /* main()関数はint型なので整数値を返す。 */
    return 0;
}

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// GCCのg++を競プロで使う場合、次の2行は常に書くのが定石

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

// コメントの書き方(1)

// "//"から行末はコメントと見なされる。行の途中からでもOK。

/*

コメントの書き方(2)

／* から *／までの範囲はコメント（実際は"／"は半角文字である）

行の途中からでもOK。途中に含まれる改行もコメントと見なされる。

広い範囲をまとめてコメント化できる。ただし「入れ子」にはできない。

*/

// main()の外側で定義された変数はグローバル変数。

// プログラムの実行中常に存在し、関数の中など、どこからでも参照できる。

int global_var_1; // グローバル変数の宣言（グローバル変数は0で初期化される）

int global_var_2 = 999; // 初期値を設定したグローバル変数の宣言

// main() や関数の中で定義された変数はローカル変数。

// ローカル変数は明示的に初期化しないかぎり、初期値は不定である。

// ローカル変数はその関数内、またはブロック内でのみ存在し、有効である。

// これを変数の「スコープ」という。

/*

* C/C++のプログラムにはmain()関数が必ず存在する。

* ・main() 関数は int型で、そのリターン値はシステム側で利用される。

* 通常、処理が正常に終われば 0、エラーならそれ以外を返すが、

* その値を利用するかどうかはシステム依存。（競プロでは無視されることが多い）

* ・main() の内容は { } で囲む。

*/

int main()

{

// 文の末尾は ; で終わる。改行やインデント(字下げ)は関係ない。

int i = 10;

int // 行頭がズレたり、途中で改行しても影響ない。

j;

/* インデント(字下げ)は文法上は意味を持たないが、上の例のようにコードの

可読性のためには重要。常に正しく統一性のあるインデントを行うこと。*/

// 複数の文を { } で囲うと、ひとまとまりのブロックになる。

// ブロックの最後には ; は付けない。

// ブロックの中で宣言された変数のスコープは、そのブロック内に限られる。

{

int i; // このiと数行上(ブロック外)で宣言されたiは別の変数(スコープが異なる)

i = 20;

cout << "ブロック内では i=" << i << endl;

}

cout << "ブロック外では i=" << i << endl;

// グローバル変数はどこからでも参照できる。

cout << "グローバル変数 global_var_1=" << global_var_1 << " は0で初期化されている。" << endl;

cout << "グローバル変数 global_var_2=" << global_var_2 << " は999で初期化されている。" << endl;

/* main()関数はint型なので整数値を返す。 */

return 0;

}

プリプロセッサ

C言語・C++言語にはプリプロセッサが存在する。プリプロセッサはソースコードの前処理を行い、その結果はコンパイラへの入力となる。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// #defineはコンパイラではなくプリプロセッサに対する命令である。
// 定数を記述したり、コード内の文字列を置換したりできる。
// 定義名は大文字を使うのが慣例。
#define VALUE1 123
#define number_type int

// #defineで定義した名前で、どの部分をコンパイルするか制御できる。
#define CONTROL_1    // この行が存在するか・しないか(コメント化されているか)で動作が異なる
#define CONTROL_2 0  // 値を使って複数の動作を制御することもできる

// #defineで定義する名前には引数のように値を渡すこともできる。
// これによりコード記述の簡略化が可能になる。
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (int)(n); i++)

int main()
{
    cout << "VALUE1の値は" << VALUE1 << endl;

    // "VALUE1"は変数ではないので変更はできない。次の文を有効にするとエラーが発生する。
    //VALUE1 = 10;

    // "number_type"というデータ型は存在しないが、#define文により"int"に置き換えられる。
    number_type i = 10;
    cout << "i=" << i << endl;

// #if の後には論理式を書く。0はfalse、1はtrueを意味する。
// 次の行の0を1に変更すると、有効なコードの範囲が逆になる。
#if 0
    // #if 0 〜 #endif で囲まれば部分はプリプロセッサによって無視される。
    // これをコメント機能として使い、プログラムの一部の動作を無効化できる。
    cout << "ここは #if 0 の内部" << endl;
#else
    // #if には #else も使える。#else は無くても良い。
    cout << "ここは #if 0 の、#else の中" << endl;
#endif

// #ifdef の後には定義名を書く。その名前が定義されているかで、有効なコードの範囲を制御する。
// 冒頭の #define CONTROL_1 を削除またはコメント化すると動きが変わる。
// #ifdef の逆論理は #ifndef である。
#ifdef CONTROL_1
    cout << "CONTROL_1が定義されていればここが動作する。" << endl;
#else
    cout << "CONTROL_1が定義されていなければここが動作する。" << endl;
#endif

// #if の後には定義名を使った論理式を書ける。
// 冒頭の #define CONTROL_2 の値を変更すると動きが変わる。
#if CONTROL_2 == 0
    cout << "CONTROL_2が0または未定義ならばここが動作する。" << endl;
#elif CONTROL_2 == 1   // #elif は "else if" を意味する
    cout << "CONTROL_2が1ならばここが動作する。" << endl;
#elif CONTROL_2 == 2
    cout << "CONTROL_2が2ならばここが動作する。" << endl;
#else  // #else はなくても良い
    cout << "CONTROL_2がその他の場合はここが動作する。" << endl;
#endif

    // 普通にfor文を書くとこうなるが面倒である。
    for (int i=0; i<3; i++) cout << "i=" << i << ' ';
    cout << endl;
    // 競プロでは次のような簡略した書き方をすることがある。
    // rep() は冒頭の #define で定義されており、実際はfor文である。
    rep(j, 3) cout << "j=" << j << ' ';
    cout << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

// #defineはコンパイラではなくプリプロセッサに対する命令である。

// 定数を記述したり、コード内の文字列を置換したりできる。

// 定義名は大文字を使うのが慣例。

#define VALUE1 123

#define number_type int

// #defineで定義した名前で、どの部分をコンパイルするか制御できる。

#define CONTROL_1 // この行が存在するか・しないか(コメント化されているか)で動作が異なる

#define CONTROL_2 0 // 値を使って複数の動作を制御することもできる

// #defineで定義する名前には引数のように値を渡すこともできる。

// これによりコード記述の簡略化が可能になる。

#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (int)(n); i++)

int main()

{

cout << "VALUE1の値は" << VALUE1 << endl;

// "VALUE1"は変数ではないので変更はできない。次の文を有効にするとエラーが発生する。

//VALUE1 = 10;

// "number_type"というデータ型は存在しないが、#define文により"int"に置き換えられる。

number_type i = 10;

cout << "i=" << i << endl;

// #if の後には論理式を書く。0はfalse、1はtrueを意味する。

// 次の行の0を1に変更すると、有効なコードの範囲が逆になる。

#if 0

// #if 0 〜 #endif で囲まれば部分はプリプロセッサによって無視される。

// これをコメント機能として使い、プログラムの一部の動作を無効化できる。

cout << "ここは #if 0 の内部" << endl;

#else

// #if には #else も使える。#else は無くても良い。

cout << "ここは #if 0 の、#else の中" << endl;

#endif

// #ifdef の後には定義名を書く。その名前が定義されているかで、有効なコードの範囲を制御する。

// 冒頭の #define CONTROL_1 を削除またはコメント化すると動きが変わる。

// #ifdef の逆論理は #ifndef である。

#ifdef CONTROL_1

cout << "CONTROL_1が定義されていればここが動作する。" << endl;

#else

cout << "CONTROL_1が定義されていなければここが動作する。" << endl;

#endif

// #if の後には定義名を使った論理式を書ける。

// 冒頭の #define CONTROL_2 の値を変更すると動きが変わる。

#if CONTROL_2 == 0

cout << "CONTROL_2が0または未定義ならばここが動作する。" << endl;

#elif CONTROL_2 == 1 // #elif は "else if" を意味する

cout << "CONTROL_2が1ならばここが動作する。" << endl;

#elif CONTROL_2 == 2

cout << "CONTROL_2が2ならばここが動作する。" << endl;

#else // #else はなくても良い

cout << "CONTROL_2がその他の場合はここが動作する。" << endl;

#endif

// 普通にfor文を書くとこうなるが面倒である。

for (int i=0; i<3; i++) cout << "i=" << i << ' ';

cout << endl;

// 競プロでは次のような簡略した書き方をすることがある。

// rep() は冒頭の #define で定義されており、実際はfor文である。

rep(j, 3) cout << "j=" << j << ' ';

cout << endl;

return 0;

}

入出力

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    // 標準出力デバイス（通常はターミナルコンソール）に
    // cout でデータ（変数や定数）を出力する。
    // ・endl を出力すると改行する。
    // ・ << を繋げて幾つでも連続して出力できる。
    cout << "数値を入力してください。" << endl;
    // ・文字列最後に \n を付けても改行できる。
    cout << "（文字を入れると0と認識されます）\n";

    // 標準入力デバイス（通常はターミナルコンソールに接続されたキーボード）
    // から cin でデータ入力できる。
    int N;      // int型（数値）の変数を宣言
    cin >> N;   // 読み込んだ数値を変数にセットする
    cout << "読み込んだデータは " << N << " です。" << endl;

    // 文字列も読める
    cout << "何か文字列を入力してください。" << endl;
    string S;   // string型（文字列）の変数を宣言
    cin >> S;   // 読み込んだ数値を変数にセットする
    cout << "読み込んだデータは " << S << " です。" << endl;

    // 複数のデータ入力も可能。データの区切りはスペース、改行、タブが使える。
    cout << "数値を３つ入力してください。" << endl;
    int N1, N2, N3;         // int型（数値）の変数を宣言
    cin >> N1 >> N2 >> N3;   // 読み込んだ数値を変数にセットする
    cout << "読み込んだデータは " << N1 << " " << N2 << " " << N3 << " です。" << endl;

    // 配列へのデータ入力も可能。
    cout << "データの個数を入力してください。" << endl;
    int N4;     // int型（数値）の変数を宣言
    cin >> N4;
    int N4_array[N4];  // int型（数値）の配列変数を宣言。C++では変数でサイズ指定できる。
    cout << "数値を " << N4 << " 個入力してください。" << endl;
    for (int i=0; i<N4; i++) cin >> N4_array[i];   // 読み込んだ数値を配列にセット
    cout << "読み込んだデータは ";
    for (int i=0; i<N4; i++) cout << '(' << i << ')' << N4_array[i] << ' ';
    cout << "です。" << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

// 標準出力デバイス（通常はターミナルコンソール）に

// cout でデータ（変数や定数）を出力する。

// ・endl を出力すると改行する。

// ・ << を繋げて幾つでも連続して出力できる。

cout << "数値を入力してください。" << endl;

// ・文字列最後に \n を付けても改行できる。

cout << "（文字を入れると0と認識されます）\n";

// 標準入力デバイス（通常はターミナルコンソールに接続されたキーボード）

// から cin でデータ入力できる。

int N; // int型（数値）の変数を宣言

cin >> N; // 読み込んだ数値を変数にセットする

cout << "読み込んだデータは " << N << " です。" << endl;

// 文字列も読める

cout << "何か文字列を入力してください。" << endl;

string S; // string型（文字列）の変数を宣言

cin >> S; // 読み込んだ数値を変数にセットする

cout << "読み込んだデータは " << S << " です。" << endl;

// 複数のデータ入力も可能。データの区切りはスペース、改行、タブが使える。

cout << "数値を３つ入力してください。" << endl;

int N1, N2, N3; // int型（数値）の変数を宣言

cin >> N1 >> N2 >> N3; // 読み込んだ数値を変数にセットする

cout << "読み込んだデータは " << N1 << " " << N2 << " " << N3 << " です。" << endl;

// 配列へのデータ入力も可能。

cout << "データの個数を入力してください。" << endl;

int N4; // int型（数値）の変数を宣言

cin >> N4;

int N4_array[N4]; // int型（数値）の配列変数を宣言。C++では変数でサイズ指定できる。

cout << "数値を " << N4 << " 個入力してください。" << endl;

for (int i=0; i<N4; i++) cin >> N4_array[i]; // 読み込んだ数値を配列にセット

cout << "読み込んだデータは ";

for (int i=0; i<N4; i++) cout << '(' << i << ')' << N4_array[i] << ' ';

cout << "です。" << endl;

return 0;

}

出力の書式

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
int main()
{
    cout << "-- 書式は保存される" << endl;
    int i = 14;
    cout << i << endl;          // 標準(現在の設定値=初期値は10進)
    cout << hex << i << endl;   // 16進に変更
    cout << i << endl;          // 明示的に変更しないと状態は変わらない
    cout << dec << i << endl;   // 10進に戻す
 
    cout << "--- 10/16/8/2進" << endl;
    cout << dec << i << endl;     // 標準(10進)
    cout << hex << i << endl;     // 16進
    cout << oct << i << endl;     // 8進
    cout << bitset<8>(i) << endl; // 2進 <ビット幅>
 
    cout << "--- 出力スペースの指定" << endl;
    cout << setw(10) << dec << i << endl;     // 標準(10進)
    cout << setw(10) << hex << i << endl;     // 16進
    cout << setw(10) << oct << i << endl;     // 8進
    cout << setw(10) << bitset<8>(i) << endl; // 2進 <ビット幅>
 
    cout << "--- 0で埋める" << endl;
    cout << setfill('0') << setw(10) << dec << i << endl;     // 標準(10進)
    cout << setfill('0') << setw(10) << hex << i << endl;     // 16進
    cout << setfill('0') << setw(10) << oct << i << endl;     // 8進
    cout << setfill('0') << setw(10) << bitset<8>(i) << endl; // 2進 <ビット幅>
 
    cout << "--- showbaseの効果(2進・10進には効果なし)" << endl;
    cout << showbase;
    cout << hex << i << endl;     // 16進
    cout << oct << i << endl;     // 8進
    cout << noshowbase;
 
    cout << "--- 16進を大文字で" << endl;
    cout << uppercase << hex << i << endl;          // 大文字
    cout << "0x" << uppercase << hex << i << endl;  // 0xに続いて大文字
    cout << nouppercase << hex << i << endl;        // 元に戻す
 
    cout << "--- 浮動小数点" << endl;
    double f = 10.0 / 3;
    cout << f << endl;          // 標準
    cout << fixed << f << endl;
    cout << fixed << setprecision(2) << f << endl;  // 少数点以下の長さを指定
    cout << scientific << f << endl;
    cout << scientific << setprecision(2) << f << endl;
 
    cout << "--- bool値を文字列で出力" << endl;
    bool a = true;
    cout << boolalpha << a << endl;  // boolalphaが無いと1と出力
    a = false;
    cout << boolalpha << a << endl;  // boolalphaが無いと0と出力

    cout << (a ? "Yes" : "No") << endl;  // 競プロではこちらの方が使いそう

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

cout << "-- 書式は保存される" << endl;

int i = 14;

cout << i << endl; // 標準(現在の設定値=初期値は10進)

cout << hex << i << endl; // 16進に変更

cout << i << endl; // 明示的に変更しないと状態は変わらない

cout << dec << i << endl; // 10進に戻す

cout << "--- 10/16/8/2進" << endl;

cout << dec << i << endl; // 標準(10進)

cout << hex << i << endl; // 16進

cout << oct << i << endl; // 8進

cout << bitset<8>(i) << endl; // 2進 <ビット幅>

cout << "--- 出力スペースの指定" << endl;

cout << setw(10) << dec << i << endl; // 標準(10進)

cout << setw(10) << hex << i << endl; // 16進

cout << setw(10) << oct << i << endl; // 8進

cout << setw(10) << bitset<8>(i) << endl; // 2進 <ビット幅>

cout << "--- 0で埋める" << endl;

cout << setfill('0') << setw(10) << dec << i << endl; // 標準(10進)

cout << setfill('0') << setw(10) << hex << i << endl; // 16進

cout << setfill('0') << setw(10) << oct << i << endl; // 8進

cout << setfill('0') << setw(10) << bitset<8>(i) << endl; // 2進 <ビット幅>

cout << "--- showbaseの効果(2進・10進には効果なし)" << endl;

cout << showbase;

cout << hex << i << endl; // 16進

cout << oct << i << endl; // 8進

cout << noshowbase;

cout << "--- 16進を大文字で" << endl;

cout << uppercase << hex << i << endl; // 大文字

cout << "0x" << uppercase << hex << i << endl; // 0xに続いて大文字

cout << nouppercase << hex << i << endl; // 元に戻す

cout << "--- 浮動小数点" << endl;

double f = 10.0 / 3;

cout << f << endl; // 標準

cout << fixed << f << endl;

cout << fixed << setprecision(2) << f << endl; // 少数点以下の長さを指定

cout << scientific << f << endl;

cout << scientific << setprecision(2) << f << endl;

cout << "--- bool値を文字列で出力" << endl;

bool a = true;

cout << boolalpha << a << endl; // boolalphaが無いと1と出力

a = false;

cout << boolalpha << a << endl; // boolalphaが無いと0と出力

cout << (a ? "Yes" : "No") << endl; // 競プロではこちらの方が使いそう

return 0;

}

データ型、キャスト、定数

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    ////////////////////////////////
    // int型
    ////////////////////////////////
    cout << "-- int型 --" << endl;

    // int は4バイトの（処理系によって違う場合もある）数値を表すデータ型
    cout << "int型のサイズは " << sizeof(int) << " バイトです。" << endl;
    int i;         // 変数の宣言（ローカル変数の初期値は不定。0のこともあるがそれは偶然。）
    int i2 = 999;  // 初期値を付けた宣言
    cout << "初期値の確認(iは不定) i=" << i << " i2=" << i2 << endl;

    // int の最大数
    i = 0x7FFFFFFF;
    cout << "int で表せる最大数は " << i << " です。" << endl;
    cout << "それは INT_MAX で定義されています。 " << INT_MAX << endl;
    i = 0x80000000;
    cout << "int で表せる最小数は " << i << " です。" << endl;
    cout << "それは INT_MIN で定義されています。 " << INT_MIN << endl;
    unsigned int j = 0xFFFFFFFF;
    cout << "unsigned int で表せる最大数は " << j << " です。" << endl;

    ////////////////////////////////
    // long long型
    ////////////////////////////////
    cout << endl << "-- long long型 --" << endl;

    // long long は8バイトの数値を表すデータ型
    cout << "long long型のサイズは " << sizeof(long long) << " バイトです。" << endl;
    long long l;         // 変数の宣言（ローカル変数の初期値は不定）
    int l2 = 999;  // 初期値を付けた宣言
    cout << "初期値の確認(lは不定) l=" << l << " l2=" << l2 << endl;

    // long long の最大数
    l = 0x7FFFFFFFFFFFFFFF;
    cout << "long long で表せる最大数は " << l << " です。"<< endl;
    cout << "それは LONG_MAX で定義されています。 " << LONG_MAX << endl;
    l = 0x8000000000000000;
    cout << "long long で表せる最小数は " << l << " です。"<< endl;
    cout << "それは LONG_MIN で定義されています。 " << LONG_MIN << endl;
    unsigned long long m = 0xFFFFFFFFFFFFFFFF;
    cout << "unsigned longlong で表せる最大数は " << m << " です。"<< endl;

    ////////////////////////////////
    // char型
    ////////////////////////////////
    cout << endl << "-- char型 --" << endl;

    // char は1バイトで文字または数値を表すデータ型
    cout << "char型のサイズは " << sizeof(char) << " バイトです。" << endl;
    char c;         // 変数の宣言（ローカル変数の初期値は不定）
    int c2 = 'a';  // 初期値を付けた宣言
    cout << "初期値の確認(cは不定) c=" << c << " c2=" << c2 << endl; // coutでは数値として扱われる
    cout << "c2を数として出力すると " << (int)c2 << endl;
    cout << "c2を文字として出力すると " << (char)c2 << endl;

    // 数値データとしての char の最大数
    c = 0x7F;
    cout << "char で表せる最大数は " << (int)c << " です。"<< endl;
    c = 0x80;
    cout << "char で表せる最小数は " << (int)c << " です。"<< endl;
    unsigned char c3 = 0xFF;
    cout << "unsigned char で表せる最大数は " << (int)c3 << " です。"<< endl;

    ////////////////////////////////
    // bool型
    ////////////////////////////////
    cout << endl << "-- bool型 --" << endl;

    // bool は1バイトで論理（真偽）を表すデータ型
    cout << "bool型のサイズは " << sizeof(bool) << " バイトです。" << endl;
    bool b;    // 変数の宣言
    b = true;  // 値を代入（trueは1の値を持つ）
    if (b) cout << "b は" << b << "です。" << endl;
    else   cout << "b は" << b << "です。" << endl;
    b = false;  // 値を代入（falseは0の値を持つ）
    if (b) cout << "b は" << b << "です。" << endl;
    else   cout << "b は" << b << "です。" << endl;

    ////////////////////////////////
    // 浮動小数点
    ////////////////////////////////
    cout << endl << "-- 浮動小数点 --" << endl;

    // 浮動小数点
    cout << "float型のサイズは " << sizeof(float) << " バイトです。" << endl;
    cout << "double型のサイズは " << sizeof(double) << " バイトです。" << endl;
    unsigned long long ull=1;
    for (int i=0; i<60; i++) ull = ull * 2;
    double d;
    d = pow(2, 60);  // 標準関数pow()はdouble型の結果を返す
    cout << "整数型で計算した2の60乗は " << ull << " ですが、" << endl;
    cout << "doubleで計算した2の60乗は " << d << " になります。" << endl;
    cout << "浮動小数点を使うと桁落ち誤差が生じるので注意。" << endl;

    ////////////////////////////////
    // キャスト
    ////////////////////////////////
    cout << endl << "-- キャスト --" << endl;

    // キャスト
    i = INT_MAX;
    l = (long long)i;
    cout << "intをlong longにキャストします。 i=" << i << " l=" << l << endl;
    l = LONG_MAX;
    i = (int)l;
    cout << "long longをintにキャストします。 l=" << l << " i=" << i << " 桁あふれで失敗します。" << endl;

    ////////////////////////////////
    // 定数
    ////////////////////////////////
    cout << endl << "-- 定数 --" << endl;

    i = 255; cout << "i は " << i << " です。" << endl;
    i = 0xFF; cout << "16進で書いても i は " << i << " です。" << endl;
    i = 0b11111111; cout << "2進で書いても i は " << i << " です。" << endl;
    i = 0377; cout << "8進で書いても i は " << i << " です。" << endl;
    cout << endl;

    char ch;
    ch = 'a'; cout << "ch は " << ch << " です。" << endl;
    ch = 'a'; cout << "ch は数字で表すと " << (int)ch << " です。" << endl;
    ch = 'a'; cout << "ch と「c」の差分は " << 'c' - ch << " です。" << endl;
    cout << endl;

    char str[80] = "abc";
    cout << "str は " << str << " です。文字列は文字(char)の配列です。" << endl;
    cout << "配列として扱えば、2文字目(添字は1)は " << str[1] << " です。" << endl;
    str[1] = 'X';
    cout << "配列として扱って変更もできます。2文字目(添字は1)を変更すると " << str << " となります。" << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

////////////////////////////////

// int型

////////////////////////////////

cout << "-- int型 --" << endl;

// int は4バイトの（処理系によって違う場合もある）数値を表すデータ型

cout << "int型のサイズは " << sizeof(int) << " バイトです。" << endl;

int i; // 変数の宣言（ローカル変数の初期値は不定。0のこともあるがそれは偶然。）

int i2 = 999; // 初期値を付けた宣言

cout << "初期値の確認(iは不定) i=" << i << " i2=" << i2 << endl;

// int の最大数

i = 0x7FFFFFFF;

cout << "int で表せる最大数は " << i << " です。" << endl;

cout << "それは INT_MAX で定義されています。 " << INT_MAX << endl;

i = 0x80000000;

cout << "int で表せる最小数は " << i << " です。" << endl;

cout << "それは INT_MIN で定義されています。 " << INT_MIN << endl;

unsigned int j = 0xFFFFFFFF;

cout << "unsigned int で表せる最大数は " << j << " です。" << endl;

////////////////////////////////

// long long型

////////////////////////////////

cout << endl << "-- long long型 --" << endl;

// long long は8バイトの数値を表すデータ型

cout << "long long型のサイズは " << sizeof(long long) << " バイトです。" << endl;

long long l; // 変数の宣言（ローカル変数の初期値は不定）

int l2 = 999; // 初期値を付けた宣言

cout << "初期値の確認(lは不定) l=" << l << " l2=" << l2 << endl;

// long long の最大数

l = 0x7FFFFFFFFFFFFFFF;

cout << "long long で表せる最大数は " << l << " です。"<< endl;

cout << "それは LONG_MAX で定義されています。 " << LONG_MAX << endl;

l = 0x8000000000000000;

cout << "long long で表せる最小数は " << l << " です。"<< endl;

cout << "それは LONG_MIN で定義されています。 " << LONG_MIN << endl;

unsigned long long m = 0xFFFFFFFFFFFFFFFF;

cout << "unsigned longlong で表せる最大数は " << m << " です。"<< endl;

////////////////////////////////

// char型

////////////////////////////////

cout << endl << "-- char型 --" << endl;

// char は1バイトで文字または数値を表すデータ型

cout << "char型のサイズは " << sizeof(char) << " バイトです。" << endl;

char c; // 変数の宣言（ローカル変数の初期値は不定）

int c2 = 'a'; // 初期値を付けた宣言

cout << "初期値の確認(cは不定) c=" << c << " c2=" << c2 << endl; // coutでは数値として扱われる

cout << "c2を数として出力すると " << (int)c2 << endl;

cout << "c2を文字として出力すると " << (char)c2 << endl;

// 数値データとしての char の最大数

c = 0x7F;

cout << "char で表せる最大数は " << (int)c << " です。"<< endl;

c = 0x80;

cout << "char で表せる最小数は " << (int)c << " です。"<< endl;

unsigned char c3 = 0xFF;

cout << "unsigned char で表せる最大数は " << (int)c3 << " です。"<< endl;

////////////////////////////////

// bool型

////////////////////////////////

cout << endl << "-- bool型 --" << endl;

// bool は1バイトで論理（真偽）を表すデータ型

cout << "bool型のサイズは " << sizeof(bool) << " バイトです。" << endl;

bool b; // 変数の宣言

b = true; // 値を代入（trueは1の値を持つ）

if (b) cout << "b は" << b << "です。" << endl;

else cout << "b は" << b << "です。" << endl;

b = false; // 値を代入（falseは0の値を持つ）

if (b) cout << "b は" << b << "です。" << endl;

else cout << "b は" << b << "です。" << endl;

////////////////////////////////

// 浮動小数点

////////////////////////////////

cout << endl << "-- 浮動小数点 --" << endl;

// 浮動小数点

cout << "float型のサイズは " << sizeof(float) << " バイトです。" << endl;

cout << "double型のサイズは " << sizeof(double) << " バイトです。" << endl;

unsigned long long ull=1;

for (int i=0; i<60; i++) ull = ull * 2;

double d;

d = pow(2, 60); // 標準関数pow()はdouble型の結果を返す

cout << "整数型で計算した2の60乗は " << ull << " ですが、" << endl;

cout << "doubleで計算した2の60乗は " << d << " になります。" << endl;

cout << "浮動小数点を使うと桁落ち誤差が生じるので注意。" << endl;

////////////////////////////////

// キャスト

////////////////////////////////

cout << endl << "-- キャスト --" << endl;

// キャスト

i = INT_MAX;

l = (long long)i;

cout << "intをlong longにキャストします。 i=" << i << " l=" << l << endl;

l = LONG_MAX;

i = (int)l;

cout << "long longをintにキャストします。 l=" << l << " i=" << i << " 桁あふれで失敗します。" << endl;

////////////////////////////////

// 定数

////////////////////////////////

cout << endl << "-- 定数 --" << endl;

i = 255; cout << "i は " << i << " です。" << endl;

i = 0xFF; cout << "16進で書いても i は " << i << " です。" << endl;

i = 0b11111111; cout << "2進で書いても i は " << i << " です。" << endl;

i = 0377; cout << "8進で書いても i は " << i << " です。" << endl;

cout << endl;

char ch;

ch = 'a'; cout << "ch は " << ch << " です。" << endl;

ch = 'a'; cout << "ch は数字で表すと " << (int)ch << " です。" << endl;

ch = 'a'; cout << "ch と「c」の差分は " << 'c' - ch << " です。" << endl;

cout << endl;

char str[80] = "abc";

cout << "str は " << str << " です。文字列は文字(char)の配列です。" << endl;

cout << "配列として扱えば、2文字目(添字は1)は " << str[1] << " です。" << endl;

str[1] = 'X';

cout << "配列として扱って変更もできます。2文字目(添字は1)を変更すると " << str << " となります。" << endl;

return 0;

}

演算

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
int main()
{
    int i, j;
    i = 8;
    j = 5;
 
    cout << "--- 演算" << endl;
    cout << "足し算 " << i + j << endl;
    cout << "引き算 " << i - j << endl;
    cout << "掛け算 " << i * j << endl;
    cout << "割り算 " << i / j << endl;
    cout << "割った余り " << i % j << endl;
    cout << "最大値 " << max(i, j) << endl;
    cout << "最小値 " << min(i, j) << endl;
    cout << i << " をポストインクリメント " << i++ << " もう一度見ると " << i << endl;
    cout << i << " をプリインクリメント " << ++i << endl;
    cout << i << " をポストデクリメント " << i-- << " もう一度見ると " << i << endl;
    cout << i << " をプリデクリメント " << --i << endl;
 
    // 「X 演算子= Y」は「X = X 演算子 Y」と同じ。
    cout << "--- 演算子= " << endl;
    i = 5;
    i += 2; cout << "足し算 " << i << endl;
    i -= 1; cout << "引き算 " << i << endl;
    i /= 2; cout << "割り算 " << i << endl;
    i *= 2; cout << "掛け算 " << i << endl;
 
    bool a, b;
    a = true;
    b = false;
 
    cout << "--- 論理演算" << endl;
    cout << "真 " << a << endl;
    cout << "偽 " << b << endl;
    cout << "真の否定 " << !a << endl;
    cout << "偽の否定 " << !b << endl;
    cout << "論理和 " << (a || b) << endl;
    cout << "論理積 " << (a && b) << endl;
    // 0はfalse、非0はtrueとして機能する
    cout << (0 ? "true" : "false") << endl;
    cout << (1 ? "true" : "false") << endl;
 
    i = 0b0011;
    j = 0b0110;
 
    cout << "--- ビット演算" << endl;
    cout << "ビット表現 " << i << ' ' << j << endl;
    cout << "ビット反転 " << ~i << ' ' << ~j << endl;
    cout << "ビット論理和 " << (i | j) << endl;
    cout << "ビット論理積 " << (i & j) << endl;
 
    cout << "i の下から3桁目を見る " << ((i & (1 << 2)) ? 1 : 0) << endl;
    cout << "j の下から3桁目を見る " << ((j & (1 << 2)) ? 1 : 0) << endl;
    cout << "i の下から3桁目を立てる " << (i |= 0b0100) << endl;
    cout << "i の下から3桁目を落とす " << (i &= ~0b0100) << endl;
 
    cout << "ビット左シフト " << (i << 2) << endl;
    cout << "ビット右シフト " << (j >> 2) << endl;
 
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

int i, j;

i = 8;

j = 5;

cout << "--- 演算" << endl;

cout << "足し算 " << i + j << endl;

cout << "引き算 " << i - j << endl;

cout << "掛け算 " << i * j << endl;

cout << "割り算 " << i / j << endl;

cout << "割った余り " << i % j << endl;

cout << "最大値 " << max(i, j) << endl;

cout << "最小値 " << min(i, j) << endl;

cout << i << " をポストインクリメント " << i++ << " もう一度見ると " << i << endl;

cout << i << " をプリインクリメント " << ++i << endl;

cout << i << " をポストデクリメント " << i-- << " もう一度見ると " << i << endl;

cout << i << " をプリデクリメント " << --i << endl;

// 「X 演算子= Y」は「X = X 演算子 Y」と同じ。

cout << "--- 演算子= " << endl;

i = 5;

i += 2; cout << "足し算 " << i << endl;

i -= 1; cout << "引き算 " << i << endl;

i /= 2; cout << "割り算 " << i << endl;

i *= 2; cout << "掛け算 " << i << endl;

bool a, b;

a = true;

b = false;

cout << "--- 論理演算" << endl;

cout << "真 " << a << endl;

cout << "偽 " << b << endl;

cout << "真の否定 " << !a << endl;

cout << "偽の否定 " << !b << endl;

cout << "論理和 " << (a || b) << endl;

cout << "論理積 " << (a && b) << endl;

// 0はfalse、非0はtrueとして機能する

cout << (0 ? "true" : "false") << endl;

cout << (1 ? "true" : "false") << endl;

i = 0b0011;

j = 0b0110;

cout << "--- ビット演算" << endl;

cout << "ビット表現 " << i << ' ' << j << endl;

cout << "ビット反転 " << ~i << ' ' << ~j << endl;

cout << "ビット論理和 " << (i | j) << endl;

cout << "ビット論理積 " << (i & j) << endl;

cout << "i の下から3桁目を見る " << ((i & (1 << 2)) ? 1 : 0) << endl;

cout << "j の下から3桁目を見る " << ((j & (1 << 2)) ? 1 : 0) << endl;

cout << "i の下から3桁目を立てる " << (i |= 0b0100) << endl;

cout << "i の下から3桁目を落とす " << (i &= ~0b0100) << endl;

cout << "ビット左シフト " << (i << 2) << endl;

cout << "ビット右シフト " << (j >> 2) << endl;

return 0;

}

繰り返しループ

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (int)(n); i++)
#define range(i, s, e) for (int i = (s); i <= (int)(e); i++)
 
int main()
{
    // for文は (最初に1度実行される; 続ける条件; ループ毎の最後に実行される) と書く
    // for文は、あとに続く1文、または1ブロックを繰り返す。
    // （複数文を繰り返すにはブロックにする）
    // ループのパラメータ変数(iなど)はfor文内で宣言するとスコープが狭くなり安全。
    // （意図的にそうしない場合もある）
 
    int N = 3;
    cout << "---" << endl;
 
    cout << "N回繰り返す（0〜N-1）" << endl;
    for (int i=0; i<N; i++) cout << i << ' ';
    cout << endl;
 
    cout << "rep()を使って、N回繰り返す（0〜N-1）" << endl;
    rep(i, N) cout << i << ' ';
    cout << endl;
 
    cout << "1からNまで繰り返す（1〜N）" << endl;
    for (int i=1; i<=N; i++) cout << i << ' ';
    cout << endl;
 
    cout << "range()を使って、1からNまで繰り返す（1〜N）" << endl;
    range(i, 1, N) cout << i << ' ';
    cout << endl;
 
    cout << "Nから1まで繰り返す" << endl;
    for (int i=N; 1<=i; i--) cout << i << ' ';
    cout << endl;
 
    cout << "1から10まで奇数だけ繰り返す" << endl;
    for (int i=1; i<=10; i+=2) cout << i << ' ';
    cout << endl;
 
    cout << "---" << endl;
    cout << "2重ループ" << endl;
    for (int i=0; i<3; i++) {
        for (int j=0; j<4; j++) {
            cout << "(" << i << "," << j << ") ";
        }
        cout << endl;
    }

    // 配列の場合、もうひとつのfor文の書き方
    cout << "---" << endl;
    int array[] = {1, 2, 3, 4};
    for (int i : array){
        cout << i << " "; // iには配列の各要素が入る
    }
    cout << endl;

    // while文は (続ける条件) と書く
    // while文は、あとに続く1ブロックを繰り返す。
    // while (1) {〜} で永久ループを作れる。while(true) {〜} も同等。
 
    cout << "---" << endl;
    cout << "whileでN回繰り返す（0〜N-1）" << endl;
    int i = 0;
    while (i<N) {
        cout << i << ' ';
        i++;
    }
    cout << endl;
 
    cout << "whileで2から10まで偶数だけ出力" << endl;
    i = 2;
    while (i<=10) {
        cout << i << ' ';
        i += 2;
    }
    cout << endl;
 
    cout << "whileで10まで奇数だけ出力" << endl;
    i = 0;
    while (i<=10) {
        if (i%2) cout << i << ' ';
        i++;
    }
    cout << endl;
 
    // for文やwhile文のループ制御
    // continue : 1回のループの残りの処理をキャンセルし、次のループへ進む
    // break : ループの繰り返しを終了する。直上のループ1つだけ抜ける。
 
    cout << "whileで10まで奇数だけ出力（別解）" << endl;
    i = 0;
    while (1) {
        if (10 < i) {
            break;      // breakで終了
        }
        else if (i%2 == 0) {
            i++;
            continue;   // continueで継続 
        }
        cout << i << ' ';
        i++;
    }
    cout << endl;
 
    // do〜while文は do {} (続ける条件); と書く
 
    cout << "---" << endl;
    cout << "do〜whileでN回繰り返す（0〜N-1）" << endl;
    i = 0;
    do {
        cout << i << ' ';
        i++;
    } while (i<N);
    cout << endl;
 
    // goto  : 指定したラベルへジャンプする。多重ループを抜け出せる。
    cout << "---" << endl;
    cout << "2重ループを抜ける" << endl;
    for (int i=0; i<3; i++) {
        for (int j=0; j<4; j++) {
            cout << "(" << i << "," << j << ") ";
            if (i+j == 4) goto END_OF_LOOP;  // 多重ループの外へジャンプする
        }
        cout << endl;
    }
END_OF_LOOP:
    cout << "2重ループを抜けた" << endl;
 
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (int)(n); i++)

#define range(i, s, e) for (int i = (s); i <= (int)(e); i++)

int main()

{

// for文は (最初に1度実行される; 続ける条件; ループ毎の最後に実行される) と書く

// for文は、あとに続く1文、または1ブロックを繰り返す。

// （複数文を繰り返すにはブロックにする）

// ループのパラメータ変数(iなど)はfor文内で宣言するとスコープが狭くなり安全。

// （意図的にそうしない場合もある）

int N = 3;

cout << "---" << endl;

cout << "N回繰り返す（0〜N-1）" << endl;

for (int i=0; i<N; i++) cout << i << ' ';

cout << endl;

cout << "rep()を使って、N回繰り返す（0〜N-1）" << endl;

rep(i, N) cout << i << ' ';

cout << endl;

cout << "1からNまで繰り返す（1〜N）" << endl;

for (int i=1; i<=N; i++) cout << i << ' ';

cout << endl;

cout << "range()を使って、1からNまで繰り返す（1〜N）" << endl;

range(i, 1, N) cout << i << ' ';

cout << endl;

cout << "Nから1まで繰り返す" << endl;

for (int i=N; 1<=i; i--) cout << i << ' ';

cout << endl;

cout << "1から10まで奇数だけ繰り返す" << endl;

for (int i=1; i<=10; i+=2) cout << i << ' ';

cout << endl;

cout << "---" << endl;

cout << "2重ループ" << endl;

for (int i=0; i<3; i++) {

for (int j=0; j<4; j++) {

cout << "(" << i << "," << j << ") ";

}

cout << endl;

}

// 配列の場合、もうひとつのfor文の書き方

cout << "---" << endl;

int array[] = {1, 2, 3, 4};

for (int i : array){

cout << i << " "; // iには配列の各要素が入る

}

cout << endl;

// while文は (続ける条件) と書く

// while文は、あとに続く1ブロックを繰り返す。

// while (1) {〜} で永久ループを作れる。while(true) {〜} も同等。

cout << "---" << endl;

cout << "whileでN回繰り返す（0〜N-1）" << endl;

int i = 0;

while (i<N) {

cout << i << ' ';

i++;

}

cout << endl;

cout << "whileで2から10まで偶数だけ出力" << endl;

i = 2;

while (i<=10) {

cout << i << ' ';

i += 2;

}

cout << endl;

cout << "whileで10まで奇数だけ出力" << endl;

i = 0;

while (i<=10) {

if (i%2) cout << i << ' ';

i++;

}

cout << endl;

// for文やwhile文のループ制御

// continue : 1回のループの残りの処理をキャンセルし、次のループへ進む

// break : ループの繰り返しを終了する。直上のループ1つだけ抜ける。

cout << "whileで10まで奇数だけ出力（別解）" << endl;

i = 0;

while (1) {

if (10 < i) {

break; // breakで終了

}

else if (i%2 == 0) {

i++;

continue; // continueで継続

}

cout << i << ' ';

i++;

}

cout << endl;

// do〜while文は do {} (続ける条件); と書く

cout << "---" << endl;

cout << "do〜whileでN回繰り返す（0〜N-1）" << endl;

i = 0;

do {

cout << i << ' ';

i++;

} while (i<N);

cout << endl;

// goto : 指定したラベルへジャンプする。多重ループを抜け出せる。

cout << "---" << endl;

cout << "2重ループを抜ける" << endl;

for (int i=0; i<3; i++) {

for (int j=0; j<4; j++) {

cout << "(" << i << "," << j << ") ";

if (i+j == 4) goto END_OF_LOOP; // 多重ループの外へジャンプする

}

cout << endl;

}

END_OF_LOOP:

cout << "2重ループを抜けた" << endl;

return 0;

}

配列

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
int main()
{
    // 配列はデータ型と大きさを指定して宣言する
    int A[3];
 
    int N = 3;
    int B[N];  // 大きさ指定に変数を使える
    memset(B, -1, sizeof(int)*N);  // 全体を-1で初期化
 
    int C[3] = {10, 20, 30};  // 初期値付きの宣言
    int D[3] = {};            // 配列を0で初期化する方法
 
    cout << "---" << endl;
    cout << "配列に代入、参照" << endl;
    for (int i=0; i<3; i++) A[i] = i*2;    // 配列の要素には添字indexでアクセスする
    for (int i=0; i<3; i++) cout << A[i] << ' ';
    cout << endl;
 
    cout << "1からNまでのデータを扱う（競プロでよくあるパターン）" << endl;
    int S[N+1];  // データ番号をindexに使いたいのでS[0]は使わない。(1始まり)
    S[0] = 0;
    for (int i=1; i<=N; i++) S[i] = i;
    for (int i=0; i<=N; i++) cout << S[i] << ' ';
    cout << endl;
  
    cout << "---" << endl;
    cout << "元データ= ";
    for (int i=0; i<3; i++) cout << A[i] << ' ';
    cout << endl;

    cout << "反転= ";
    reverse(A, A+3);
    for (int i=0; i<3; i++) cout << A[i] << ' ';
    cout << endl;

    cout << "ソート= ";
    sort(A, A+3);
    for (int i=0; i<3; i++) cout << A[i] << ' ';
    cout << endl;

    cout << "降順ソート= ";
    sort(A, A+3, greater<>());
    for (int i=0; i<3; i++) cout << A[i] << ' ';
    cout << endl;

    cout << "---" << endl << "2次元配列" << endl;
    int array[3][4] = {{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};
    for (int i=0; i<3; i++) {
        for (int j=0; j<4; j++) {
            cout << array[i][j] << ' ';
        }
        cout << endl;
    }

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

// 配列はデータ型と大きさを指定して宣言する

int A[3];

int N = 3;

int B[N]; // 大きさ指定に変数を使える

memset(B, -1, sizeof(int)*N); // 全体を-1で初期化

int C[3] = {10, 20, 30}; // 初期値付きの宣言

int D[3] = {}; // 配列を0で初期化する方法

cout << "---" << endl;

cout << "配列に代入、参照" << endl;

for (int i=0; i<3; i++) A[i] = i*2; // 配列の要素には添字indexでアクセスする

for (int i=0; i<3; i++) cout << A[i] << ' ';

cout << endl;

cout << "1からNまでのデータを扱う（競プロでよくあるパターン）" << endl;

int S[N+1]; // データ番号をindexに使いたいのでS[0]は使わない。(1始まり)

S[0] = 0;

for (int i=1; i<=N; i++) S[i] = i;

for (int i=0; i<=N; i++) cout << S[i] << ' ';

cout << endl;

cout << "---" << endl;

cout << "元データ= ";

for (int i=0; i<3; i++) cout << A[i] << ' ';

cout << endl;

cout << "反転= ";

reverse(A, A+3);

for (int i=0; i<3; i++) cout << A[i] << ' ';

cout << endl;

cout << "ソート= ";

sort(A, A+3);

for (int i=0; i<3; i++) cout << A[i] << ' ';

cout << endl;

cout << "降順ソート= ";

sort(A, A+3, greater<>());

for (int i=0; i<3; i++) cout << A[i] << ' ';

cout << endl;

cout << "---" << endl << "2次元配列" << endl;

int array[3][4] = {{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};

for (int i=0; i<3; i++) {

for (int j=0; j<4; j++) {

cout << array[i][j] << ' ';

}

cout << endl;

}

return 0;

}

ポインタ

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
int main()
{
    // &は参照を表す（参照=そのデータのアドレス）
    int a = 9;
    cout << "a の値 " << a << endl;
    cout << "a の参照 " << &a << endl;
    cout << "---" << endl;
 
    // 配列の名前は、配列の先頭アドレス（つまり参照）
    int A[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
    cout << "A[0] の値 " << A[0] << endl;
    cout << "A[1] の値 " << A[1] << endl;
    cout << "A の値（参照に相当）" << A << endl;
    cout << "---" << endl;
 
    // *はポインタの指す内容
    int *p;  // intのポインタp
    p = &a;
    cout << "p の値 " << p << endl;
    cout << "p の指す値 " << *p << endl;
    *p = 55;  // aのアドレスに値を書き込む
    cout << "a の値 " << a << endl;
    cout << "---" << endl;
 
    // ポインタを増減して配列の要素にアクセス
    p = A;
    for (int i=0; i<5; i++) cout << *(p+i) << ' ';
    cout << endl;
 
    for (int i=0; i<5; i++) cout << *p++ << ' ';
    cout << endl;
 
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

// &は参照を表す（参照=そのデータのアドレス）

int a = 9;

cout << "a の値 " << a << endl;

cout << "a の参照 " << &a << endl;

cout << "---" << endl;

// 配列の名前は、配列の先頭アドレス（つまり参照）

int A[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

cout << "A[0] の値 " << A[0] << endl;

cout << "A[1] の値 " << A[1] << endl;

cout << "A の値（参照に相当）" << A << endl;

cout << "---" << endl;

// *はポインタの指す内容

int *p; // intのポインタp

p = &a;

cout << "p の値 " << p << endl;

cout << "p の指す値 " << *p << endl;

*p = 55; // aのアドレスに値を書き込む

cout << "a の値 " << a << endl;

cout << "---" << endl;

// ポインタを増減して配列の要素にアクセス

p = A;

for (int i=0; i<5; i++) cout << *(p+i) << ' ';

cout << endl;

for (int i=0; i<5; i++) cout << *p++ << ' ';

cout << endl;

return 0;

}

配列のlower_bound

lower_boundは、ソートされた配列内で、key以上の要素の内の一番左側のイテレータを返す。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    int A[] = {1, 3, 3, 5, 5, 7};  // ソートされている必要がある
    for (auto i : A) cout << i << " ";

    int a_size = sizeof(A)/sizeof(*A); // 配列の大きさの取り方
    cout << "(size=" << a_size << ")" << endl;

    // A[] からkeyの位置を知る
    int keys[] = {3, 4, 7, 8};

    for (int key : keys) {
        cout << "(" << key << ")を探すと、";
        int idx = lower_bound(A, A+a_size, key) - A;  // A[]のindexが得られる
        if (idx < a_size) {
            cout << "A[" << idx << "]に(" << A[idx] << ")が見つかりました。"<< endl;
        }
        else {  // 見つからなかったら配列サイズより大きいindexが返される
            cout << "見つかりませんでした。" << endl;
        }
    }

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

int A[] = {1, 3, 3, 5, 5, 7}; // ソートされている必要がある

for (auto i : A) cout << i << " ";

int a_size = sizeof(A)/sizeof(*A); // 配列の大きさの取り方

cout << "(size=" << a_size << ")" << endl;

// A[] からkeyの位置を知る

int keys[] = {3, 4, 7, 8};

for (int key : keys) {

cout << "(" << key << ")を探すと、";

int idx = lower_bound(A, A+a_size, key) - A; // A[]のindexが得られる

if (idx < a_size) {

cout << "A[" << idx << "]に(" << A[idx] << ")が見つかりました。"<< endl;

}

else { // 見つからなかったら配列サイズより大きいindexが返される

cout << "見つかりませんでした。" << endl;

}

return 0;

}

char配列の文字列

シングルクォートで囲まれた ‘a’ はひとつの文字(半角文字)。ダブルクォートで囲まれた “abc” は文字列。”a” と ‘a’ は異なる。文字列の末尾には終端記号として ‘\0’ が存在する。文字列は char の配列として扱う。後に述べる string でも文字列を扱うことができる。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

//#include <stdlib.h>

int main()
{
    // 宣言
 
    // charの配列に文字列を格納できる。配列の大きさを指定する。
    char s1[80];
    cout << "s1[80]のサイズ=" << sizeof(s1) << endl;

    // 初期値を設定。
    char s2[80] = "abc";
    cout << "s2[80]のサイズ=" << sizeof(s2)
        << " 内容=" << s2 << " 文字列長=" << strlen(s2) << endl;

    // 大きさを指定しないと初期値+1となる。+1は'\0'が存在するから。
    char s3[] = "abc";
    cout << "s3[]のサイズ=" << sizeof(s3)
        << " 内容=" << s3 << " 文字列長=" << strlen(s3) << endl;

    // charのポインタ定数として宣言しても同様
    const char *s4 = "abc";
    cout << "s4の内容=" << s4 << " 文字列長=" << strlen(s4) << endl;

    cout << "---" << endl;

    // 文字列の扱い
    char s[80] = "abc";

    // '\0'を目印にして繰り返す
    for (int i=0; s[i]!='\0'; i++) cout << s[i] << ' ';
    cout << endl;

    // 文字数だけ繰り返しても同じ。
    for (int i=0; i<strlen(s); i++) cout << s[i] << ' ';
    cout << endl;
 
    // ポインタを介しても同じ
    for (char *p=s; *p!='\0'; p++) cout << *p << ' ';
    cout << endl;

    // １文字ずつ操作して文字列を作れる
    s[0] = 'x';
    s[1] = 'y';
    s[2] = 'z';
    s[3] = '\0';  // 終端記号を忘れない
    cout << "１文字ずつ操作して作った文字列=" << s << endl;

    // 文字列のコピーはstrcpy()関数
    strcpy(s1, s);   // 第1引数がコピー先
    cout << "コピーされた値=" << s1 << endl;

    // char配列の文字列を数値に
    cout << "文字列の100を数値では " << atoi("100") << endl;
    strcpy(s2, "99");
    cout << "s2に格納された文字列を数値では " << atoi(s2) << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

//#include <stdlib.h>

int main()

{

// 宣言

// charの配列に文字列を格納できる。配列の大きさを指定する。

char s1[80];

cout << "s1[80]のサイズ=" << sizeof(s1) << endl;

// 初期値を設定。

char s2[80] = "abc";

cout << "s2[80]のサイズ=" << sizeof(s2)

<< " 内容=" << s2 << " 文字列長=" << strlen(s2) << endl;

// 大きさを指定しないと初期値+1となる。+1は'\0'が存在するから。

char s3[] = "abc";

cout << "s3[]のサイズ=" << sizeof(s3)

<< " 内容=" << s3 << " 文字列長=" << strlen(s3) << endl;

// charのポインタ定数として宣言しても同様

const char *s4 = "abc";

cout << "s4の内容=" << s4 << " 文字列長=" << strlen(s4) << endl;

cout << "---" << endl;

// 文字列の扱い

char s[80] = "abc";

// '\0'を目印にして繰り返す

for (int i=0; s[i]!='\0'; i++) cout << s[i] << ' ';

cout << endl;

// 文字数だけ繰り返しても同じ。

for (int i=0; i<strlen(s); i++) cout << s[i] << ' ';

cout << endl;

// ポインタを介しても同じ

for (char *p=s; *p!='\0'; p++) cout << *p << ' ';

cout << endl;

// １文字ずつ操作して文字列を作れる

s[0] = 'x';

s[1] = 'y';

s[2] = 'z';

s[3] = '\0'; // 終端記号を忘れない

cout << "１文字ずつ操作して作った文字列=" << s << endl;

// 文字列のコピーはstrcpy()関数

strcpy(s1, s); // 第1引数がコピー先

cout << "コピーされた値=" << s1 << endl;

// char配列の文字列を数値に

cout << "文字列の100を数値では " << atoi("100") << endl;

strcpy(s2, "99");

cout << "s2に格納された文字列を数値では " << atoi(s2) << endl;

return 0;

}

条件式

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    // 条件が満たされれば指定範囲が実行される
    if (true) {
        cout << "条件はtrueである。" << endl;
    }

    // if文が影響するのは次に続く1文、または1ブロック
    // ★よくある間違い★
    if (false)
        cout << "条件はfalseである(1)" << endl;  // ここはif文の中
        cout << "条件はfalseである(2)" << endl;  // ここはif文の外(実行されてしまう)

    int a = 2;
    int b = 5;

    if (a < 3) {  // 条件がtrueなら
        cout << "aは3未満" << endl;   // ここが実行される
    }
    else if (b < 3) {   // 次の条件がtrueなら
        cout << "bは3未満" << endl;   // ここが実行される
    }
    else {  // いずれの条件も満たさなければ
        cout << "どの条件も満たさない。" << endl;  // ここが実行される
    }

    // orは||  andは&&
    if (true && true){  // AND条件
        ;
    } else if (true || true){  // OR条件
        ;
    }

    // switch文の使い方
    char command[] = "abbdcxyzab";
    bool break_flag = false;
    for (char c : command) {
        switch (c) {
            case 'a':   // breakが無いので次の'b'の処理に進むことに注意
            case 'b':
                cout << c << endl;  // 'a'または'b'ならここが実行される
                break;   // switch文を抜ける
            case 'x':
                cout << "xを検出したので中断" << endl;
                break_flag = true;
                break;   // このbreakはswitch文を抜けるが、for文は抜けないことに注意
            default:
                cout << "a,b以外の文字" << endl;
                break;
        }
        if (break_flag) break;
    }
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

// 条件が満たされれば指定範囲が実行される

if (true) {

cout << "条件はtrueである。" << endl;

}

// if文が影響するのは次に続く1文、または1ブロック

// ★よくある間違い★

if (false)

cout << "条件はfalseである(1)" << endl; // ここはif文の中

cout << "条件はfalseである(2)" << endl; // ここはif文の外(実行されてしまう)

int a = 2;

int b = 5;

if (a < 3) { // 条件がtrueなら

cout << "aは3未満" << endl; // ここが実行される

}

else if (b < 3) { // 次の条件がtrueなら

cout << "bは3未満" << endl; // ここが実行される

}

else { // いずれの条件も満たさなければ

cout << "どの条件も満たさない。" << endl; // ここが実行される

}

// orは|| andは&&

if (true && true){ // AND条件

;

} else if (true || true){ // OR条件

;

}

// switch文の使い方

char command[] = "abbdcxyzab";

bool break_flag = false;

for (char c : command) {

switch (c) {

case 'a': // breakが無いので次の'b'の処理に進むことに注意

case 'b':

cout << c << endl; // 'a'または'b'ならここが実行される

break; // switch文を抜ける

case 'x':

cout << "xを検出したので中断" << endl;

break_flag = true;

break; // このbreakはswitch文を抜けるが、for文は抜けないことに注意

default:

cout << "a,b以外の文字" << endl;

break;

}

if (break_flag) break;

}

関数

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
// 関数はmain()関数より前(上)で宣言しなければならない。
// 関数は型を持ち、その型の値をリターン値として返す。
// リターン値を返さない関数はvoid型として宣言する。
// 関数の引数は型を持つ
 
// void型の関数の例
void outputSum(int n, int m)  // 引数は2つ
{
    cout << n + m << endl;  // 合計を表示する
    return;  // リターン値を書く必要なし。return文そのものも無くても構わない。
}
 
// int型の関数の例
int getSum(int n, int m)  // 引数は2つ
{
    int sum;
    sum = n + m;
    return sum;  // 合計をリターン値として返す
}
 
// 間違った1増やす関数(値渡し)
void wrongIncrement(int n)
{
    n++;
}
 
// 正しい1増やす関数(参照渡し)
void correctIncrement(int *n)
{
    (*n)++;
}
 
// 再帰関数でnまでの和を求める
long long get_sum(int n)
{
    if (n <= 0) return 0LL;  // 負の値への例外処理も兼ねる
    if (n == 1) return 1LL;
    return (long long)n + get_sum(n-1);
}

// 再帰関数でnの階乗を求める
long long get_kaijo(int n) {
    if (n<=1) return (long long)1;
    return (long long)n * get_kaijo(n-1);
}

int main()
{
    // void型の関数を呼ぶ
    outputSum(10, 20);
 
    // int型の関数から値を受け取る
    int a = getSum(15, 25);
    cout << "合計は" << a << endl;
 
    // 値渡しと参照渡し
    a = 2;
    wrongIncrement(a);  // aという変数の「値」を与えている
    cout << "a=" << a << endl;  // 関数の中で変更しても影響しない
    correctIncrement(&a);  // aという変数の「参照」を与えている
    cout << "a=" << a << endl;  // 関数の中の処理が影響する

    // 再帰関数
    cout << 10 << " の累積和は " << get_sum(10) << endl;
    cout << 10 << " の階乗は " << get_kaijo(10) << endl;

    // main()関数自体もint型の関数なので数値を返す
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

// 関数はmain()関数より前(上)で宣言しなければならない。

// 関数は型を持ち、その型の値をリターン値として返す。

// リターン値を返さない関数はvoid型として宣言する。

// 関数の引数は型を持つ

// void型の関数の例

void outputSum(int n, int m) // 引数は2つ

{

cout << n + m << endl; // 合計を表示する

return; // リターン値を書く必要なし。return文そのものも無くても構わない。

}

// int型の関数の例

int getSum(int n, int m) // 引数は2つ

{

int sum;

sum = n + m;

return sum; // 合計をリターン値として返す

}

// 間違った1増やす関数(値渡し)

void wrongIncrement(int n)

{

n++;

}

// 正しい1増やす関数(参照渡し)

void correctIncrement(int *n)

{

(*n)++;

}

// 再帰関数でnまでの和を求める

long long get_sum(int n)

{

if (n <= 0) return 0LL; // 負の値への例外処理も兼ねる

if (n == 1) return 1LL;

return (long long)n + get_sum(n-1);

}

// 再帰関数でnの階乗を求める

long long get_kaijo(int n) {

if (n<=1) return (long long)1;

return (long long)n * get_kaijo(n-1);

}

int main()

{

// void型の関数を呼ぶ

outputSum(10, 20);

// int型の関数から値を受け取る

int a = getSum(15, 25);

cout << "合計は" << a << endl;

// 値渡しと参照渡し

a = 2;

wrongIncrement(a); // aという変数の「値」を与えている

cout << "a=" << a << endl; // 関数の中で変更しても影響しない

correctIncrement(&a); // aという変数の「参照」を与えている

cout << "a=" << a << endl; // 関数の中の処理が影響する

// 再帰関数

cout << 10 << " の累積和は " << get_sum(10) << endl;

cout << 10 << " の階乗は " << get_kaijo(10) << endl;

// main()関数自体もint型の関数なので数値を返す

return 0;

}

構造体

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// Personという構造体を定義する。メンバは名前と年齢。
struct Person {
    string name;
    int age;
};

int main()
{
    // Personの配列。大きさは2。
    Person family[2];

    // 構造体に値を設定する
    family[0].name = "山田一郎";
    family[0].age = 40;

    family[1].name = "田中花子";
    family[1].age = 37;

    // 構造体の値を参照する
    for (auto p : family) {
        cout << "name=" << p.name << endl;
        cout << "age=" << p.age << endl;
    }

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

// Personという構造体を定義する。メンバは名前と年齢。

struct Person {

string name;

int age;

};

int main()

{

// Personの配列。大きさは2。

Person family[2];

// 構造体に値を設定する

family[0].name = "山田一郎";

family[0].age = 40;

family[1].name = "田中花子";

family[1].age = 37;

// 構造体の値を参照する

for (auto p : family) {

cout << "name=" << p.name << endl;

cout << "age=" << p.age << endl;

}

return 0;

}

クラス

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// クラスPersonを定義する
class Person {
public:  // 外部から直接参照できるようにpublic宣言
    string name;
    int age;

    // メンバ関数の宣言
    void disp();
};  // この；忘れがちなので注意

// メンバ関数（Person::を省いてクラスの内部に書いても良い）
void Person::disp()
{
    cout << name << " さんの年齢は " 
        << age << " 歳です。" << endl; 
}

int main()
{
    // インスタンスを作る
    auto a = Person();

    // 値を設定、参照
    a.name = "山田一郎";
    a.age = 40;
    cout << "a.name = " << a.name
         << ", a.age = " << a.age << endl;

    // メンバ関数を呼び出す
    a.disp();
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

// クラスPersonを定義する

class Person {

public: // 外部から直接参照できるようにpublic宣言

string name;

int age;

// メンバ関数の宣言

void disp();

}; // この；忘れがちなので注意

// メンバ関数（Person::を省いてクラスの内部に書いても良い）

void Person::disp()

{

cout << name << " さんの年齢は "

<< age << " 歳です。" << endl;

}

int main()

{

// インスタンスを作る

auto a = Person();

// 値を設定、参照

a.name = "山田一郎";

a.age = 40;

cout << "a.name = " << a.name

<< ", a.age = " << a.age << endl;

// メンバ関数を呼び出す

a.disp();

}

数値の操作

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    // 整数の桁の扱い
    int num = 1234;
    cout << "データ=" << num << endl;

    cout << "桁数=" << int(log10(num)+1) << endl; // 4
    cout << "---" << endl;

    cout << "1桁目=" << num % 10 << endl;         // 4
    cout << "2桁目=" << (num / 10) % 10 << endl;  // 3
    cout << "3桁目=" << (num / 100) % 10 << endl; // 2
    cout << "4桁目=" << num / 1000 << endl;       // 1
    cout << "---" << endl;

    cout << "下の桁から順に取り出す" << endl;
    while (0 < num) {
        cout << num % 10 << endl;
        num /= 10;
    }
    cout << "---" << endl;

    // 整数の割り算
    int a = 10, b = 3;
    cout << "10/3を切り上げ=" << (a + (b - 1)) / b << endl; // 4
    cout << "10/3を四捨五入=" << (a + (b / 2)) / b << endl; // 3
    cout << "---" << endl;

    // 浮動小数点
    double d = 1.234;
    cout << "1.234を切り上げ=" << ceil(d) << endl; // 2
    cout << "1.234を切り捨て=" << int(d) << endl;  // 1
    cout << "---" << endl;

    // 絶対値 abs(x);
    cout << "-100の絶対値=" << abs(-100) << endl;   // 100
    cout << "-12.34の絶対値=" << abs(-12.34) << endl; // 12.34

    // 最大値 max(a, b);
    cout << "最大値=" << max(1, 20) << endl;    // 20
    cout << "最大値=" << max(0.3, 0.5) << endl; // 0.5
    cout << "最大値=" << max({1, 6, 10, 2}) << endl; // 10

    // 最小値 min(a, b);
    cout << "最小値=" << min(1, 20) << endl; // 1

    // 値を交換する（他の型でも同様）
    a = 1;
    b = 5;
    cout << "a=" << a << " b=" << b << endl;
    swap(a, b);
    cout << "a=" << a << " b=" << b << endl;

    // xのy乗 pow(x, y);  ※pow()の結果はdouble型。桁落ち誤差に注意。
    cout << "pow(3, 2)=" << pow(3, 2) << endl;  // 9

    // ルートx sqrt(x);
    cout << "sqrt(2)=" << sqrt(2) << endl; // 1.41421

    // 最大公約数、最小公倍数
    cout << "最大公約数=" << __gcd(4, 6) << endl; // 2
    cout << "最小公倍数=" << 4 / __gcd(4, 6) * 6 << endl; // 12

    // 乱数
    //srand(0);  // 乱数の種を指定
    //srand(time(NULL));  // 乱数の種に時刻を使う
    cout << "乱数=" << rand() << endl;
    cout << "1から10の乱数=" << rand() % 10 + 1 << endl;
    cout << "1以下の乱数=" << (double)rand()/RAND_MAX << endl;

    // 三角関数(ラジアンを使用)
#define RAD(a) ((double)(a)*M_PI/180.0)
    cout << "sin(45度)=" << sin(RAD(45)) << endl; // 0.7..
    cout << "cos(45度)=" << cos(RAD(45)) << endl; // 0.7..
    cout << "tan(45度)=" << tan(RAD(45)) << endl; // 1

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

// 整数の桁の扱い

int num = 1234;

cout << "データ=" << num << endl;

cout << "桁数=" << int(log10(num)+1) << endl; // 4

cout << "---" << endl;

cout << "1桁目=" << num % 10 << endl; // 4

cout << "2桁目=" << (num / 10) % 10 << endl; // 3

cout << "3桁目=" << (num / 100) % 10 << endl; // 2

cout << "4桁目=" << num / 1000 << endl; // 1

cout << "---" << endl;

cout << "下の桁から順に取り出す" << endl;

while (0 < num) {

cout << num % 10 << endl;

num /= 10;

}

cout << "---" << endl;

// 整数の割り算

int a = 10, b = 3;

cout << "10/3を切り上げ=" << (a + (b - 1)) / b << endl; // 4

cout << "10/3を四捨五入=" << (a + (b / 2)) / b << endl; // 3

cout << "---" << endl;

// 浮動小数点

double d = 1.234;

cout << "1.234を切り上げ=" << ceil(d) << endl; // 2

cout << "1.234を切り捨て=" << int(d) << endl; // 1

cout << "---" << endl;

// 絶対値 abs(x);

cout << "-100の絶対値=" << abs(-100) << endl; // 100

cout << "-12.34の絶対値=" << abs(-12.34) << endl; // 12.34

// 最大値 max(a, b);

cout << "最大値=" << max(1, 20) << endl; // 20

cout << "最大値=" << max(0.3, 0.5) << endl; // 0.5

cout << "最大値=" << max({1, 6, 10, 2}) << endl; // 10

// 最小値 min(a, b);

cout << "最小値=" << min(1, 20) << endl; // 1

// 値を交換する（他の型でも同様）

a = 1;

b = 5;

cout << "a=" << a << " b=" << b << endl;

swap(a, b);

cout << "a=" << a << " b=" << b << endl;

// xのy乗 pow(x, y); ※pow()の結果はdouble型。桁落ち誤差に注意。

cout << "pow(3, 2)=" << pow(3, 2) << endl; // 9

// ルートx sqrt(x);

cout << "sqrt(2)=" << sqrt(2) << endl; // 1.41421

// 最大公約数、最小公倍数

cout << "最大公約数=" << __gcd(4, 6) << endl; // 2

cout << "最小公倍数=" << 4 / __gcd(4, 6) * 6 << endl; // 12

// 乱数

//srand(0); // 乱数の種を指定

//srand(time(NULL)); // 乱数の種に時刻を使う

cout << "乱数=" << rand() << endl;

cout << "1から10の乱数=" << rand() % 10 + 1 << endl;

cout << "1以下の乱数=" << (double)rand()/RAND_MAX << endl;

// 三角関数(ラジアンを使用)

#define RAD(a) ((double)(a)*M_PI/180.0)

cout << "sin(45度)=" << sin(RAD(45)) << endl; // 0.7..

cout << "cos(45度)=" << cos(RAD(45)) << endl; // 0.7..

cout << "tan(45度)=" << tan(RAD(45)) << endl; // 1

return 0;

}

宣言と参照

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
int main()
{
    // 初期値なしの宣言
    string s1;
    // 長さ(文字数)は正味の値（char配列と異なり、'\0'はカウントされない）
    cout << "s1=" << s1 << " size=" << s1.size() << endl;
 
    // 初期値ありの宣言
    string s2("abc");   // コンストラクタで指定
    string s3 = "abc";  // 代入しても同じ
    cout << "s2=" << s2 << " size=" << s2.size() << endl;
    cout << "s3=" << s3 << " size=" << s3.size() << endl;
 
    // 大きさと初期値ありの宣言
    string s4(10, 'a');  // 10個の'a'で初期化
    cout << "s4=" << s4 << " size=" << s4.size() << " capacity= " << s4.capacity() << endl;
 
    // capacityを超えたら自動的に増える
    s4 += "1234567890";
    cout << "s4=" << s4 << " size=" << s4.size() << " capacity= " << s4.capacity() << endl;

    // 同じ文字を作る
    cout << "aを5文字=" << string(5, 'a') << endl; // aaaaa

    // 参照
    cout << "---" << endl;
    string s = "abc";
 
    // 1文字ずつ参照
    for (int i=0; i<s.size(); i++) cout << s[i];  // 配列としてアクセス
    cout << endl;
    for (int i=0; i<s.size(); i++) cout << s.at(i);  // at()でアクセス
    cout << endl;
    for (char c : s) cout << c;  // charを使う
    cout << endl;
    for (auto a : s) cout << a;  // autoでもよい
    cout << endl;
    // at()で範囲外にアクセスすると例外発生（配列形式のアクセスとの違い）
    //cout << s.at(3) << endl;
    cout << "---" << endl;
 
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

// 初期値なしの宣言

string s1;

// 長さ(文字数)は正味の値（char配列と異なり、'\0'はカウントされない）

cout << "s1=" << s1 << " size=" << s1.size() << endl;

// 初期値ありの宣言

string s2("abc"); // コンストラクタで指定

string s3 = "abc"; // 代入しても同じ

cout << "s2=" << s2 << " size=" << s2.size() << endl;

cout << "s3=" << s3 << " size=" << s3.size() << endl;

// 大きさと初期値ありの宣言

string s4(10, 'a'); // 10個の'a'で初期化

cout << "s4=" << s4 << " size=" << s4.size() << " capacity= " << s4.capacity() << endl;

// capacityを超えたら自動的に増える

s4 += "1234567890";

cout << "s4=" << s4 << " size=" << s4.size() << " capacity= " << s4.capacity() << endl;

// 同じ文字を作る

cout << "aを5文字=" << string(5, 'a') << endl; // aaaaa

// 参照

cout << "---" << endl;

string s = "abc";

// 1文字ずつ参照

for (int i=0; i<s.size(); i++) cout << s[i]; // 配列としてアクセス

cout << endl;

for (int i=0; i<s.size(); i++) cout << s.at(i); // at()でアクセス

cout << endl;

for (char c : s) cout << c; // charを使う

cout << endl;

for (auto a : s) cout << a; // autoでもよい

cout << endl;

// at()で範囲外にアクセスすると例外発生（配列形式のアクセスとの違い）

//cout << s.at(3) << endl;

cout << "---" << endl;

return 0;

}

編集

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
int main()
{
    string s = "abc";
 
    // stringは文字列のまま代入できる（char配列との違い）
    string t = s;
    cout << "代入された=" << t << endl;
 
    // stringへの文字追加
    s = "abc";
    s = s + 'X';
    cout << "追加された=" << s << endl;
    // または
    s = "abc";
    s.push_back('Y');
    cout << "push_backされた=" << s << endl;
    // 文字列をpush_backしたらエラー発生する。
    //t.push_back("Y");
    s.pop_back();  // push_backの逆
    cout << "pop_backされた=" << s << endl;
 
    // stringの結合
    s = "abc";
    s = s + "XYZ";
    cout << "結合された=" << s << endl;
 
    // 文字列挿入
    s = "abc";
    s.insert(1, "XYZ");  // 0始まりで指定位置に挿入
    cout << "文字列挿入=" << s << endl;
 
    // 削除
    s = "abcde";
    cout << s << endl;
    s.erase(2, 1); // erase(n, m) n文字目からm文字削除
    cout << "2番目から1文字削除=" << s << endl; // "abde"
    s.erase(1); // erase(n) n文字目以降全削除
    cout << "1番目以降全て削除=" << s << endl; // "a"

    // 検索
    s = "abcde";
    cout << s << endl;
    string key = "cd";
    int res = s.find(key);
    if (res == string::npos) cout << key << " は見つかりませんでした。" << endl;
    else  cout << key << " は " << res << " 文字目にあります。" << endl;
 
    key = "cd";
    res = s.rfind(key);  // 後ろから検索
    if (res == string::npos) cout << key << " は見つかりませんでした。" << endl;
    else  cout << key << " は " << res << " 文字目にあります。" << endl;

    // 置換
    s = "abcde";
    cout << s << endl;
    s.replace(2, 2, "X");  // 2番目から2文字をXに置換
    cout << "2番目から2文字をXに置換=" << s << endl; // "abXe"
 
    // 抽出
    s = "abcde";
    cout << s << endl;
    cout << "2文字以降=" << s.substr(2) << endl;    // 2文字移行を抽出
    cout << "2文字以降の2文字=" << s.substr(2, 2) << endl; // 2文字以降の2文字を抽出
 
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

string s = "abc";

// stringは文字列のまま代入できる（char配列との違い）

string t = s;

cout << "代入された=" << t << endl;

// stringへの文字追加

s = "abc";

s = s + 'X';

cout << "追加された=" << s << endl;

// または

s = "abc";

s.push_back('Y');

cout << "push_backされた=" << s << endl;

// 文字列をpush_backしたらエラー発生する。

//t.push_back("Y");

s.pop_back(); // push_backの逆

cout << "pop_backされた=" << s << endl;

// stringの結合

s = "abc";

s = s + "XYZ";

cout << "結合された=" << s << endl;

// 文字列挿入

s = "abc";

s.insert(1, "XYZ"); // 0始まりで指定位置に挿入

cout << "文字列挿入=" << s << endl;

// 削除

s = "abcde";

cout << s << endl;

s.erase(2, 1); // erase(n, m) n文字目からm文字削除

cout << "2番目から1文字削除=" << s << endl; // "abde"

s.erase(1); // erase(n) n文字目以降全削除

cout << "1番目以降全て削除=" << s << endl; // "a"

// 検索

s = "abcde";

cout << s << endl;

string key = "cd";

int res = s.find(key);

if (res == string::npos) cout << key << " は見つかりませんでした。" << endl;

else cout << key << " は " << res << " 文字目にあります。" << endl;

key = "cd";

res = s.rfind(key); // 後ろから検索

if (res == string::npos) cout << key << " は見つかりませんでした。" << endl;

else cout << key << " は " << res << " 文字目にあります。" << endl;

// 置換

s = "abcde";

cout << s << endl;

s.replace(2, 2, "X"); // 2番目から2文字をXに置換

cout << "2番目から2文字をXに置換=" << s << endl; // "abXe"

// 抽出

s = "abcde";

cout << s << endl;

cout << "2文字以降=" << s.substr(2) << endl; // 2文字移行を抽出

cout << "2文字以降の2文字=" << s.substr(2, 2) << endl; // 2文字以降の2文字を抽出

return 0;

}

操作

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
int main()
{
    // 文字の出現回数を数える
    string s = "aabcckjatrta";
    char ch = 'a';
    int count = std::count(s.begin(), s.end(), ch);
    cout << ch << " は " << count << " 回出現しました。" << endl;

    // 先頭と末尾の文字
    s = "abc";
    cout << "front=" << s.front() << " back=" << s.back() << endl;

    // 反転
    reverse(s.begin(), s.end());
    cout << "反転文字列=" << s << endl;
 
    // ソート
    sort(s.begin(), s.end());  // 昇順
    cout << "昇順ソート結果=" << s << endl;
    sort(s.begin(), s.end(), greater<>()); // 降順
    cout << "降順ソート結果=" << s << endl;
 
    cout << "---" << endl;
 
    // 文字列から数値へ
    cout << "文字列100は数として=" << stoi("100") << endl;
    // 数値から文字列へ
    cout << "数100は文字列として=" << to_string(100) << endl;
 
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

// 文字の出現回数を数える

string s = "aabcckjatrta";

char ch = 'a';

int count = std::count(s.begin(), s.end(), ch);

cout << ch << " は " << count << " 回出現しました。" << endl;

// 先頭と末尾の文字

s = "abc";

cout << "front=" << s.front() << " back=" << s.back() << endl;

// 反転

reverse(s.begin(), s.end());

cout << "反転文字列=" << s << endl;

// ソート

sort(s.begin(), s.end()); // 昇順

cout << "昇順ソート結果=" << s << endl;

sort(s.begin(), s.end(), greater<>()); // 降順

cout << "降順ソート結果=" << s << endl;

cout << "---" << endl;

// 文字列から数値へ

cout << "文字列100は数として=" << stoi("100") << endl;

// 数値から文字列へ

cout << "数100は文字列として=" << to_string(100) << endl;

return 0;

}

基本

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

struct Point {
    int x;
    int y;
};

int main()
{
    // vectorの宣言： <型>はclass名なども使用できる
    vector<int> A;          // サイズ指定なし
    vector<int> B(3);       // サイズ指定あり（サイズが分かっている場合）
    vector<int> C(3 , -1);  // サイズ指定、初期値あり（大きさ、すべての要素の初期値）
    vector<int> num = {10, 50, 100};  // 初期値あり
    vector<string> str = {"apple", "bird", "cat"};
    vector<Point> point(3, {2,3});  // サイズ指定、初期値あり（大きさ, 初期値）

    // 多重配列
    vector<vector<int>> vec(10, vector<int>(10, 0));  // 10x10の2次元vectorを0で初期化
    vector<vector<int>> VV = {{1, 2}, {3}};  // 初期値あり
    vector<vector<vector<int>>> VVV;

    // 要素があるかどうか調べる
    if (A.empty()) cout << "A is empty." << endl;

    // サイズ指定あればemptyではない
    if (!B.empty()) cout << "B is not empty." << endl;

    // 要素には添字でアクセス
    B[0] = 1;
    B[1] = 2;
    B[2] = 3;

    // vectorどうしで代入
    A = B;

    // 末尾に要素を追加
    A.push_back(4);    // 4を追加
    A.push_back(999);  // 999を追加

    // 末尾の要素を削除
    cout << A.back() << " を削除する" << endl;  // 末尾の要素の参照
    A.pop_back();      // 999を削除

    // 参照方法(1)
    for (int i=0; i<A.size(); i++) cout << A[i] << ' ';
    cout << endl;

    // 参照方法(2)
    for (auto a : A) cout << a << ' ';
    cout << endl;

    // 要素を挿入
    A.insert(A.begin()+2, 99);
    for (auto a : A) cout << a << ' ';
    cout << endl;

    // 要素を削除
    A.erase(A.begin()+2);
    for (auto a : A) cout << a << ' ';
    cout << endl;

    // 複数の要素を挿入
    A.insert(A.begin()+2, {90, 91, 92});
    for (auto a : A) cout << a << ' ';
    cout << endl;

    // 複数の要素を削除
    A.erase(A.begin()+2, A.begin()+5);
    for (auto a : A) cout << a << ' ';
    cout << endl;

    // すべての要素を削除
    A.clear();
    for (auto a : A) cout << a << ' ';
    cout << endl;

    // 要素数とcapacityの関係
    cout << "size of A = " << A.size() << ' ';
    cout << endl;
    cout << "capacity of A = " << A.capacity() << endl;  // capacityはsizeと同じではない
    A.shrink_to_fit();  // 無駄なcapacityをカットする
    cout << "capacity of A = " << A.capacity() << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

struct Point {

int x;

int y;

};

int main()

{

// vectorの宣言： <型>はclass名なども使用できる

vector<int> A; // サイズ指定なし

vector<int> B(3); // サイズ指定あり（サイズが分かっている場合）

vector<int> C(3 , -1); // サイズ指定、初期値あり（大きさ、すべての要素の初期値）

vector<int> num = {10, 50, 100}; // 初期値あり

vector<string> str = {"apple", "bird", "cat"};

vector<Point> point(3, {2,3}); // サイズ指定、初期値あり（大きさ, 初期値）

// 多重配列

vector<vector<int>> vec(10, vector<int>(10, 0)); // 10x10の2次元vectorを0で初期化

vector<vector<int>> VV = {{1, 2}, {3}}; // 初期値あり

vector<vector<vector<int>>> VVV;

// 要素があるかどうか調べる

if (A.empty()) cout << "A is empty." << endl;

// サイズ指定あればemptyではない

if (!B.empty()) cout << "B is not empty." << endl;

// 要素には添字でアクセス

B[0] = 1;

B[1] = 2;

B[2] = 3;

// vectorどうしで代入

A = B;

// 末尾に要素を追加

A.push_back(4); // 4を追加

A.push_back(999); // 999を追加

// 末尾の要素を削除

cout << A.back() << " を削除する" << endl; // 末尾の要素の参照

A.pop_back(); // 999を削除

// 参照方法(1)

for (int i=0; i<A.size(); i++) cout << A[i] << ' ';

cout << endl;

// 参照方法(2)

for (auto a : A) cout << a << ' ';

cout << endl;

// 要素を挿入

A.insert(A.begin()+2, 99);

for (auto a : A) cout << a << ' ';

cout << endl;

// 要素を削除

A.erase(A.begin()+2);

for (auto a : A) cout << a << ' ';

cout << endl;

// 複数の要素を挿入

A.insert(A.begin()+2, {90, 91, 92});

for (auto a : A) cout << a << ' ';

cout << endl;

// 複数の要素を削除

A.erase(A.begin()+2, A.begin()+5);

for (auto a : A) cout << a << ' ';

cout << endl;

// すべての要素を削除

A.clear();

for (auto a : A) cout << a << ' ';

cout << endl;

// 要素数とcapacityの関係

cout << "size of A = " << A.size() << ' ';

cout << endl;

cout << "capacity of A = " << A.capacity() << endl; // capacityはsizeと同じではない

A.shrink_to_fit(); // 無駄なcapacityをカットする

cout << "capacity of A = " << A.capacity() << endl;

return 0;

}

イテレータ

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> A = {11, 22, 33, 44};

    cout << "--- イテレータ" << endl; //-----------------------------

    auto it = A.begin();  // 先頭要素を指すイテレータ
    cout << "*it = " << *it << endl;
    cout << "it[1] = " << it[1] << endl;

    it = A.begin() + 2;  // A[2]を指すイテレータ
    cout << "*it = " << *it << endl;
    cout << "it[1] = " << it[1] << endl;

    it = A.end();   // end()は最後の要素の「次」を指している
    cout << "it[-1] = " << it[-1] << endl;


    cout << "--- 逆イテレータ" << endl; //-----------------------------

    auto rit = A.rbegin();  // 最後の要素を指す逆イテレータ
    cout << "*rit = " << *rit << endl;
    cout << "rit[1] = " << rit[1] << endl;  // 次の要素は左隣り

    rit = A.rbegin() + 2;  // A[2]を指すイテレータ
    cout << "*rit = " << *rit << endl;
    cout << "rit[1] = " << rit[1] << endl;  // 次の要素は左隣り

    rit = A.rend();   // rend()は先頭要素の「手前」を指している
    cout << "rit[-1] = " << rit[-1] << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

vector<int> A = {11, 22, 33, 44};

cout << "--- イテレータ" << endl; //-----------------------------

auto it = A.begin(); // 先頭要素を指すイテレータ

cout << "*it = " << *it << endl;

cout << "it[1] = " << it[1] << endl;

it = A.begin() + 2; // A[2]を指すイテレータ

cout << "*it = " << *it << endl;

cout << "it[1] = " << it[1] << endl;

it = A.end(); // end()は最後の要素の「次」を指している

cout << "it[-1] = " << it[-1] << endl;

cout << "--- 逆イテレータ" << endl; //-----------------------------

auto rit = A.rbegin(); // 最後の要素を指す逆イテレータ

cout << "*rit = " << *rit << endl;

cout << "rit[1] = " << rit[1] << endl; // 次の要素は左隣り

rit = A.rbegin() + 2; // A[2]を指すイテレータ

cout << "*rit = " << *rit << endl;

cout << "rit[1] = " << rit[1] << endl; // 次の要素は左隣り

rit = A.rend(); // rend()は先頭要素の「手前」を指している

cout << "rit[-1] = " << rit[-1] << endl;

return 0;

}

操作

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> A = {5, 4, 7, 2, 8, 7, 3};

    cout << "--- ソート" << endl; //-----------------------------

    sort(A.begin(), A.end());
    for (auto a : A) cout << a << ' ';
    cout << endl;

    sort(A.begin(), A.end(), greater<>());
    for (auto a : A) cout << a << ' ';
    cout << endl;


    cout << "--- 反転" << endl; //-----------------------------

    reverse(A.begin(), A.end());
    for (auto a : A) cout << a << ' ';
    cout << endl;


    cout << "--- 最小値・最大値とその位置" << endl; //-----------------------------

    auto it = min_element(A.begin(), A.end());  //イテレータが返ることに注意
    cout << "最小値 = " << *it << endl;

    it = max_element(A.begin(), A.end());
    cout << "最大値 = " << *it << endl;

    // イテレータを添字に変換する方法
    auto max_it = max_element(A.begin(), A.end());
    int idx = distance(A.begin(), max_it);
    cout << "最大値2 = " << A[idx] << endl;


    cout << "--- 検索" << endl; //-----------------------------
    vector<string> S = {"apple", "bird", "cat"};

    if (find(S.begin(), S.end(), "dog") == S.end()) {
        cout << "\"dog\" was not found" << endl;
    } else {
        cout << "\"dog\" was found" << endl;
    }

    if (find(S.begin(), S.end(), "cat") == S.end()) {
        cout << "\"cat\" was not found" << endl;
    } else {
        cout << "\"cat\" was found" << endl;
    }


    cout << "--- 検索して削除" << endl; //-----------------------------

    // remove()関数は「一致しない要素」を前に詰めるが、
    // 余分な部分（内容は不定）が残るのでerase()で削除する
    A = {5, 4, 7, 2, 8, 7, 3};
    A.erase(remove(A.begin(), A.end(), 7), A.end());
    for (auto a : A) cout << a << ' ';
    cout << endl;

    // 条件に従って削除する
    A = {5, 4, 7, 2, 8, 7, 3};
    // 偶数を削除する
    A.erase(remove_if(A.begin(), A.end(),
        [](int e){ return e % 2 == 0; }), A.end());
    for (auto a : A) cout << a << ' ';
    cout << endl;


    cout << "--- vectorからsetへ" << endl; //-----------------------------

    A = {5, 4, 7, 2, 8, 7, 3};
    set<int> st;
    for (long unsigned int i = 0; i < A.size(); ++i) st.insert(A[i]);
    for (auto it : st) cout << it << ' ';
    cout << endl;


    // ここからは C++20 の機能を使っている
    A = {5, 4, 7, 2, 8, 7, 3};
 
    cout << "--- すべての要素が条件を満たすか？" << endl; //-----------------------------
    cout << ranges::all_of(A, [](int a){return (a<10);}) << endl;

    cout << "--- いずれかが条件を満たすか？" << endl; //-----------------------------
    cout << ranges::any_of(A, [](int a){return (a%3==0);}) << endl;

    cout << "--- いずれも条件を満たさないか？" << endl; //-----------------------------
    cout << ranges::none_of(A, [](int a){return (a%3==0);}) << endl;

    cout << "--- おなじものの個数" << endl; //-----------------------------
    cout << ranges::count(A, 7) << endl;

    cout << "--- 条件を満たすものの個数" << endl; //-----------------------------
    cout << ranges::count_if(A, [](int a){return (a%2==0);}) << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

vector<int> A = {5, 4, 7, 2, 8, 7, 3};

cout << "--- ソート" << endl; //-----------------------------

sort(A.begin(), A.end());

for (auto a : A) cout << a << ' ';

cout << endl;

sort(A.begin(), A.end(), greater<>());

for (auto a : A) cout << a << ' ';

cout << endl;

cout << "--- 反転" << endl; //-----------------------------

reverse(A.begin(), A.end());

for (auto a : A) cout << a << ' ';

cout << endl;

cout << "--- 最小値・最大値とその位置" << endl; //-----------------------------

auto it = min_element(A.begin(), A.end()); //イテレータが返ることに注意

cout << "最小値 = " << *it << endl;

it = max_element(A.begin(), A.end());

cout << "最大値 = " << *it << endl;

// イテレータを添字に変換する方法

auto max_it = max_element(A.begin(), A.end());

int idx = distance(A.begin(), max_it);

cout << "最大値2 = " << A[idx] << endl;

cout << "--- 検索" << endl; //-----------------------------

vector<string> S = {"apple", "bird", "cat"};

if (find(S.begin(), S.end(), "dog") == S.end()) {

cout << "\"dog\" was not found" << endl;

} else {

cout << "\"dog\" was found" << endl;

}

if (find(S.begin(), S.end(), "cat") == S.end()) {

cout << "\"cat\" was not found" << endl;

} else {

cout << "\"cat\" was found" << endl;

}

cout << "--- 検索して削除" << endl; //-----------------------------

// remove()関数は「一致しない要素」を前に詰めるが、

// 余分な部分（内容は不定）が残るのでerase()で削除する

A = {5, 4, 7, 2, 8, 7, 3};

A.erase(remove(A.begin(), A.end(), 7), A.end());

for (auto a : A) cout << a << ' ';

cout << endl;

// 条件に従って削除する

A = {5, 4, 7, 2, 8, 7, 3};

// 偶数を削除する

A.erase(remove_if(A.begin(), A.end(),

[](int e){ return e % 2 == 0; }), A.end());

for (auto a : A) cout << a << ' ';

cout << endl;

cout << "--- vectorからsetへ" << endl; //-----------------------------

A = {5, 4, 7, 2, 8, 7, 3};

set<int> st;

for (long unsigned int i = 0; i < A.size(); ++i) st.insert(A[i]);

for (auto it : st) cout << it << ' ';

cout << endl;

// ここからは C++20 の機能を使っている

A = {5, 4, 7, 2, 8, 7, 3};

cout << "--- すべての要素が条件を満たすか？" << endl; //-----------------------------

cout << ranges::all_of(A, [](int a){return (a<10);}) << endl;

cout << "--- いずれかが条件を満たすか？" << endl; //-----------------------------

cout << ranges::any_of(A, [](int a){return (a%3==0);}) << endl;

cout << "--- いずれも条件を満たさないか？" << endl; //-----------------------------

cout << ranges::none_of(A, [](int a){return (a%3==0);}) << endl;

cout << "--- おなじものの個数" << endl; //-----------------------------

cout << ranges::count(A, 7) << endl;

cout << "--- 条件を満たすものの個数" << endl; //-----------------------------

cout << ranges::count_if(A, [](int a){return (a%2==0);}) << endl;

return 0;

}

lower_bound

lower_bound は、ソートされた配列内で、key以上の要素の内の一番左側のイテレータを返す。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> V = {1, 3, 3, 5, 5, 7};  // ソートされている必要がある
    for (auto i : V) cout << i << " ";
    cout << "(size=" << V.size() << ")" << endl;

    // A[] からkeyの位置を知る
    int keys2[] = {3, 4, 7, 8};

    for (int key : keys2) {
        auto itr = lower_bound(V.begin(), V.end(), key);  // イテレータが返される
        if (itr != V.end()) {
            cout << "(" << *itr; // イテレータが指す値
            cout << ")は先頭から(" << itr - V.begin() << ")番目、";
            cout << "末尾から(" << V.end() - itr << ")番目の要素です。" << endl;
        }
        else {
            cout << "(" << key << ")は見つかりませんでした。" << endl;
        }
    }

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

vector<int> V = {1, 3, 3, 5, 5, 7}; // ソートされている必要がある

for (auto i : V) cout << i << " ";

cout << "(size=" << V.size() << ")" << endl;

// A[] からkeyの位置を知る

int keys2[] = {3, 4, 7, 8};

for (int key : keys2) {

auto itr = lower_bound(V.begin(), V.end(), key); // イテレータが返される

if (itr != V.end()) {

cout << "(" << *itr; // イテレータが指す値

cout << ")は先頭から(" << itr - V.begin() << ")番目、";

cout << "末尾から(" << V.end() - itr << ")番目の要素です。" << endl;

}

else {

cout << "(" << key << ")は見つかりませんでした。" << endl;

}

return 0;

}

比較関数を使ったソート

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (int)(n); i++)

bool fcomp(const vector<int> &a, const vector<int> &b) {
    if (a[1] == b[1]) return a[0] < b[0];
    return a[1] < b[1];
}

int main()
{
    vector<vector<int>> A = {{1, 5}, {-3, 5}, {4, 4}, {1, 7}, {2, 1}};
    sort(A.begin(), A.end(), fcomp);
    rep(i, A.size()) cout << "(" << A[i][0] << "," << A[i][1] << "), ";
    cout << endl;
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (int)(n); i++)

bool fcomp(const vector<int> &a, const vector<int> &b) {

if (a[1] == b[1]) return a[0] < b[0];

return a[1] < b[1];

}

int main()

{

vector<vector<int>> A = {{1, 5}, {-3, 5}, {4, 4}, {1, 7}, {2, 1}};

sort(A.begin(), A.end(), fcomp);

rep(i, A.size()) cout << "(" << A[i][0] << "," << A[i][1] << "), ";

cout << endl;

return 0;

}

set

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    // setは重複を許さない順序付き集合

    // 空のsetを宣言
    //set<int> st;

    // 初期化して宣言
    set<int> st{1, 2, 3};

    cout << "-- 代入" << endl;
    st = {6, 3, 1, 7};  // 代入すると初期値は消えてしまう
    for (auto s : st) cout << s << ' ';  // 昇順で出力される
    cout << endl;

    cout << "-- 挿入" << endl;
    st.insert(3);  // 挿入しても同じ値があるので変化なし
    st.insert(5);  // 挿入される
    for (auto s : st) cout << s << ' ';
    cout << endl;

    cout << "-- イテレータ" << endl;
    auto itr = st.begin();  // イテレータ
    // cout << *(itr+1) << endl;  // setのイテレータはランダムアクセスできないのでエラー
    cout << *itr << ' ' << *(++itr) << endl;

    cout << "-- イテレータを使ってループ" << endl;
    for (auto itr=st.begin(); itr!=st.end(); itr++) cout << *itr << ' ';
    cout << endl;

    cout << "-- 削除" << endl;
    st.erase(2);  // 元々無いので何も起きない
    st.erase(3);  // 削除される
    for (auto s : st) cout << s << ' ';
    cout << endl;

    cout << "-- 検索" << endl;
    if (st.find(4) != st.end()) {cout << "Found\n";} else {cout << "Not found\n";}
    if (st.find(5) != st.end()) {cout << "Found\n";} else {cout << "Not found\n";}

    cout << "-- setからvectorへ" << endl;
    vector<int> v;
    for(auto s : st) v.push_back(s);
    for(auto s : v) cout << s << " ";
    cout << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

// setは重複を許さない順序付き集合

// 空のsetを宣言

//set<int> st;

// 初期化して宣言

set<int> st{1, 2, 3};

cout << "-- 代入" << endl;

st = {6, 3, 1, 7}; // 代入すると初期値は消えてしまう

for (auto s : st) cout << s << ' '; // 昇順で出力される

cout << endl;

cout << "-- 挿入" << endl;

st.insert(3); // 挿入しても同じ値があるので変化なし

st.insert(5); // 挿入される

for (auto s : st) cout << s << ' ';

cout << endl;

cout << "-- イテレータ" << endl;

auto itr = st.begin(); // イテレータ

// cout << *(itr+1) << endl; // setのイテレータはランダムアクセスできないのでエラー

cout << *itr << ' ' << *(++itr) << endl;

cout << "-- イテレータを使ってループ" << endl;

for (auto itr=st.begin(); itr!=st.end(); itr++) cout << *itr << ' ';

cout << endl;

cout << "-- 削除" << endl;

st.erase(2); // 元々無いので何も起きない

st.erase(3); // 削除される

for (auto s : st) cout << s << ' ';

cout << endl;

cout << "-- 検索" << endl;

if (st.find(4) != st.end()) {cout << "Found\n";} else {cout << "Not found\n";}

if (st.find(5) != st.end()) {cout << "Found\n";} else {cout << "Not found\n";}

cout << "-- setからvectorへ" << endl;

vector<int> v;

for(auto s : st) v.push_back(s);

for(auto s : v) cout << s << " ";

cout << endl;

return 0;

}

multiset

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
int main()
{
    // multisetは重複した値を持てる（常にソートされた配列のようなもの）
 
    // 空のmultisetを宣言
    //multiset<int> mst;
 
    // 初期化して宣言
    multiset<int> mst{1, 2, 3};
 
    cout << "-- 代入" << endl;
    mst = {6, 3, 1, 7};  // 代入すると初期値は消えてしまう
    for (auto s : mst) cout << s << ' ';
    cout << endl;
 
    cout << "-- 挿入" << endl;
    mst.insert(3);  // 3は存在するが重複して登録される
    mst.insert(5);  // 挿入される
    for (auto s : mst) cout << s << ' ';
    cout << endl;
 
    cout << "-- 個数カウント" << endl;
    cout << "1の数は " << mst.count(1) << endl;
    cout << "2の数は " << mst.count(2) << endl;
    cout << "3の数は " << mst.count(3) << endl;
 
    cout << "-- 検索" << endl;
    if (mst.find(4) != mst.end()) {cout << "Found\n";} else {cout << "Not found\n";}
    if (mst.find(5) != mst.end()) {cout << "Found\n";} else {cout << "Not found\n";}
 
    cout << "-- イテレータ" << endl;
    auto mitr = mst.begin();  // イテレータ
    // cout << *(mitr+1) << endl;  // setのイテレータはランダムアクセスできないのでエラー
    cout << *mitr << ' ' << *(++mitr) << endl;
 
    cout << "-- イテレータを使ってループ" << endl;
    for (auto mitr=mst.begin(); mitr!=mst.end(); mitr++) cout << *mitr << ' ';
    cout << endl;
 
    cout << "-- 削除" << endl;
    mst.erase(2);  // 元々無いので何も起きない
    mst.erase(3);  // 削除される。複数あれば全部削除される。
    for (auto s : mst) cout << s << ' ';
    cout << endl;
 
    cout << "-- multisetからvectorへ" << endl;
    vector<int> v;
    for(auto s : mst) v.push_back(s);
    for(auto s : v) cout << s << " ";
    cout << endl;
 
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

// multisetは重複した値を持てる（常にソートされた配列のようなもの）

// 空のmultisetを宣言

//multiset<int> mst;

// 初期化して宣言

multiset<int> mst{1, 2, 3};

cout << "-- 代入" << endl;

mst = {6, 3, 1, 7}; // 代入すると初期値は消えてしまう

for (auto s : mst) cout << s << ' ';

cout << endl;

cout << "-- 挿入" << endl;

mst.insert(3); // 3は存在するが重複して登録される

mst.insert(5); // 挿入される

for (auto s : mst) cout << s << ' ';

cout << endl;

cout << "-- 個数カウント" << endl;

cout << "1の数は " << mst.count(1) << endl;

cout << "2の数は " << mst.count(2) << endl;

cout << "3の数は " << mst.count(3) << endl;

cout << "-- 検索" << endl;

if (mst.find(4) != mst.end()) {cout << "Found\n";} else {cout << "Not found\n";}

if (mst.find(5) != mst.end()) {cout << "Found\n";} else {cout << "Not found\n";}

cout << "-- イテレータ" << endl;

auto mitr = mst.begin(); // イテレータ

// cout << *(mitr+1) << endl; // setのイテレータはランダムアクセスできないのでエラー

cout << *mitr << ' ' << *(++mitr) << endl;

cout << "-- イテレータを使ってループ" << endl;

for (auto mitr=mst.begin(); mitr!=mst.end(); mitr++) cout << *mitr << ' ';

cout << endl;

cout << "-- 削除" << endl;

mst.erase(2); // 元々無いので何も起きない

mst.erase(3); // 削除される。複数あれば全部削除される。

for (auto s : mst) cout << s << ' ';

cout << endl;

cout << "-- multisetからvectorへ" << endl;

vector<int> v;

for(auto s : mst) v.push_back(s);

for(auto s : v) cout << s << " ";

cout << endl;

return 0;

}

map

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    // mapは連想配列。例は 文字列:数値 のデータを扱う。

    // 空のmapを宣言
    map<string, int> m;

    // 初期化して宣言
    map<string, int> mp{
            {"poke", 100},
            {"beaf", 180},
            {"chiken", 70} };

    cout << "-- キー指定で参照" << endl;
    string key = "poke";
    cout << key << " : " << mp[key] << endl;

    cout << "-- キー指定で参照（at()でもできる）" << endl;
    key = "poke";
    cout << key << " : " << mp.at(key) << endl;

    cout << "-- キー指定して代入" << endl;
    key = "beaf";
    mp[key] = 220;
    cout << key << " : " << mp[key] << endl;

    cout << "-- 全体を出力（イテレータでfor文を回す）" << endl;
    for (auto itr = mp.begin(); itr != mp.end(); itr++) {
        cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;
    }

    cout << "-- 全体を出力（範囲ベースforループで）" << endl;
    for (const auto& item : mp) {
        cout << item.first << " : " << item.second << endl;
    }

    cout << "-- 全体を出力（キー＆値ペアで）" << endl;
    for (const auto& [key, value] : mp) {
        cout << key << " : " << value << endl;
    }

    cout << "-- イテレータは双方向。ただしランダムアクセスは出来ない" << endl;
    auto itr = mp.begin();
    cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;
    itr++;
    cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;

    itr = mp.begin();
    cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;
    itr = next(itr, 2);  // ランダムアクセスは出来ないがnext()で進めることはできる
    cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;

    auto itr2 = mp.end();
    itr2--;
    cout << itr2->first << " : " << itr2->second << endl;
    itr2--;
    cout << itr2->first << " : " << itr2->second << endl;

    cout << "-- 代入" << endl;
    mp = {  {"apple", 100},
            {"orange", 70},
            {"banana", 140} };  // 代入すると初期値は消えてしまう
    for (const auto& [key, value] : mp) cout << key << " : " << value << endl;

    cout << "-- サイズ" << endl;
    cout << mp.size() << endl;

    cout << "-- 自動的に追加" << endl;
    cout << mp["some_fruits"] << endl;  // 存在しないkeyを参照すると自動的に追加される（値は0）
    cout << mp.size() << endl;  // 追加されたのでサイズは１大きくなる

    cout << "-- 3通りの挿入" << endl;
    mp["pinapple"] = 280;
    mp.insert(make_pair("grape",250));
    mp.emplace("lemon",110);  // 推奨
    for (const auto& [key, value] : mp) cout << key << " : " << value << endl;

    cout << "-- キーを検索（存在しなくても追加されることはない）" << endl;
    itr = mp.find("melon");
    if (itr == mp.end()) cout << "melon was not found" << endl;
    else cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;

    itr = mp.find("apple");
    if (itr == mp.end()) cout << "apple was not found" << endl;
    else cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;

    cout << "-- 削除" << endl;
    mp.erase("pinapple");
    for (const auto& [key, value] : mp) cout << key << " : " << value << endl;

    cout << "-- クリア" << endl;
    mp.clear();
    for (const auto& [key, value] : mp) cout << key << " : " << value << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

// mapは連想配列。例は文字列:数値のデータを扱う。

// 空のmapを宣言

map<string, int> m;

// 初期化して宣言

map<string, int> mp{

{"poke", 100},

{"beaf", 180},

{"chiken", 70} };

cout << "-- キー指定で参照" << endl;

string key = "poke";

cout << key << " : " << mp[key] << endl;

cout << "-- キー指定で参照（at()でもできる）" << endl;

key = "poke";

cout << key << " : " << mp.at(key) << endl;

cout << "-- キー指定して代入" << endl;

key = "beaf";

mp[key] = 220;

cout << key << " : " << mp[key] << endl;

cout << "-- 全体を出力（イテレータでfor文を回す）" << endl;

for (auto itr = mp.begin(); itr != mp.end(); itr++) {

cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;

}

cout << "-- 全体を出力（範囲ベースforループで）" << endl;

for (const auto& item : mp) {

cout << item.first << " : " << item.second << endl;

}

cout << "-- 全体を出力（キー＆値ペアで）" << endl;

for (const auto& [key, value] : mp) {

cout << key << " : " << value << endl;

}

cout << "-- イテレータは双方向。ただしランダムアクセスは出来ない" << endl;

auto itr = mp.begin();

cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;

itr++;

cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;

itr = mp.begin();

cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;

itr = next(itr, 2); // ランダムアクセスは出来ないがnext()で進めることはできる

cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;

auto itr2 = mp.end();

itr2--;

cout << itr2->first << " : " << itr2->second << endl;

itr2--;

cout << itr2->first << " : " << itr2->second << endl;

cout << "-- 代入" << endl;

mp = { {"apple", 100},

{"orange", 70},

{"banana", 140} }; // 代入すると初期値は消えてしまう

for (const auto& [key, value] : mp) cout << key << " : " << value << endl;

cout << "-- サイズ" << endl;

cout << mp.size() << endl;

cout << "-- 自動的に追加" << endl;

cout << mp["some_fruits"] << endl; // 存在しないkeyを参照すると自動的に追加される（値は0）

cout << mp.size() << endl; // 追加されたのでサイズは１大きくなる

cout << "-- 3通りの挿入" << endl;

mp["pinapple"] = 280;

mp.insert(make_pair("grape",250));

mp.emplace("lemon",110); // 推奨

for (const auto& [key, value] : mp) cout << key << " : " << value << endl;

cout << "-- キーを検索（存在しなくても追加されることはない）" << endl;

itr = mp.find("melon");

if (itr == mp.end()) cout << "melon was not found" << endl;

else cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;

itr = mp.find("apple");

if (itr == mp.end()) cout << "apple was not found" << endl;

else cout << itr->first << " : " << itr->second << endl;

cout << "-- 削除" << endl;

mp.erase("pinapple");

for (const auto& [key, value] : mp) cout << key << " : " << value << endl;

cout << "-- クリア" << endl;

mp.clear();

for (const auto& [key, value] : mp) cout << key << " : " << value << endl;

return 0;

}

pair

pairは2つの異なる型を一つの変数で持つことができる。「組」を表現する。3つの異なる型の場合はtupleがある。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    // １個の変数を宣言
    pair<int, string> person;   // 「番号・名前」からなるデータとする
    person.first = 30;          // １つ目の要素をfirstで参照
    person.second = "Alice";    // ２つ目の要素をsecondで参照
    cout << person.first << endl;  // 30
    cout << person.second << endl; // Alice
    cout << "---" << endl;

    // vectorで集合を扱う
    vector<pair<int, string>> team;
    team.push_back({ 30, "Alice" });
    team.push_back({ 15, "Bob" });
    team.push_back({ 21, "Carol" });
    for (auto person : team) {
        cout << person.first << " "
             << person.second << " " << endl;
    }
    cout << "---" << endl;

    // ソート - firstの値でソートされる。firstが同じ値ならsecondの順になる。
    vector<pair<int, string>> group;
    group = {{{30, "Alice"}, {15, "Bob"}, {21, "Carol"}}};  // 中括弧の数に注意

    cout << "昇順ソート" << endl;
    sort(group.begin(), group.end());
    for (auto person : group) {
        cout << person.first << " "
             << person.second << " " << endl;
    }
    cout << "---" << endl;

    cout << "降順ソート" << endl;
    sort(group.begin(), group.end(), greater<>());
    for (auto person : group) {
        cout << person.first << " "
             << person.second << " " << endl;
    }
    cout << "---" << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

// １個の変数を宣言

pair<int, string> person; // 「番号・名前」からなるデータとする

person.first = 30; // １つ目の要素をfirstで参照

person.second = "Alice"; // ２つ目の要素をsecondで参照

cout << person.first << endl; // 30

cout << person.second << endl; // Alice

cout << "---" << endl;

// vectorで集合を扱う

vector<pair<int, string>> team;

team.push_back({ 30, "Alice" });

team.push_back({ 15, "Bob" });

team.push_back({ 21, "Carol" });

for (auto person : team) {

cout << person.first << " "

<< person.second << " " << endl;

}

cout << "---" << endl;

// ソート - firstの値でソートされる。firstが同じ値ならsecondの順になる。

vector<pair<int, string>> group;

group = {{{30, "Alice"}, {15, "Bob"}, {21, "Carol"}}}; // 中括弧の数に注意

cout << "昇順ソート" << endl;

sort(group.begin(), group.end());

for (auto person : group) {

cout << person.first << " "

<< person.second << " " << endl;

}

cout << "---" << endl;

cout << "降順ソート" << endl;

sort(group.begin(), group.end(), greater<>());

for (auto person : group) {

cout << person.first << " "

<< person.second << " " << endl;

}

cout << "---" << endl;

return 0;

}

stack と queue

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
int main()
{
    cout << "--- stack" << endl;

    stack<int> st;   // スタックを宣言
    st.push(5);      // st = {5}
    st.push(3);      // st = {5,3}
    st.push(7);      // st = {5,3,7}
    cout << "size = " << st.size() << endl;  // サイズ
 
    while (!st.empty()) {
        cout << st.top() << endl;  // スタックの頭を取得（最後のデータから出てくる）
        st.pop();        // 削除 → st={5,3} → st={5}
    }
 
    cout << "--- queue" << endl;

    queue<int> qu;   // キューを宣言
    qu.push(5);      // qu = {5}
    qu.push(3);      // qu = {5,3}
    qu.push(7);      // qu = {5,3,7}
    cout << "size = " << qu.size() << endl;  // サイズ
 
    while (!qu.empty()) {
        cout << qu.front() << endl;   // キューの先頭（最初のデータから出てくる）
        qu.pop();   // 削除 → qu={3,7} → qu={7}
    }

    cout << "--- priority_queue" << endl;

    priority_queue<int> pq; // プライオリティキュー宣言
    pq.push(5);     // pq = {5}
    pq.push(3);     // pq = {5,3}  ←ソートされた状態で格納（デフォルト降順に注意）
    pq.push(7);     // pq = {7,5,3}
    cout << "size = " << pq.size() << endl;  // サイズ

    while (!pq.empty()) {
        cout << pq.top() << endl; // キューの先頭
        pq.pop();     // 削除 → pq={5,3} → pq={3}
    }

    cout << "--- priority_queue_g" << endl;

    priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> pqg; // プライオリティキュー宣言
    pqg.push(5);     // pq = {5}
    pqg.push(3);     // pq = {3, 5}  ←ソートされた状態で格納(greater指定で昇順になる)
    pqg.push(7);     // pq = {3, 5, 7}
    cout << "size = " << pqg.size() << endl;  // サイズ

    while (!pqg.empty()) {
        cout << pqg.top() << endl; // キューの先頭
        pqg.pop();     // 削除 → pq={5,7} → pq={7}
    }

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

cout << "--- stack" << endl;

stack<int> st; // スタックを宣言

st.push(5); // st = {5}

st.push(3); // st = {5,3}

st.push(7); // st = {5,3,7}

cout << "size = " << st.size() << endl; // サイズ

while (!st.empty()) {

cout << st.top() << endl; // スタックの頭を取得（最後のデータから出てくる）

st.pop(); // 削除 → st={5,3} → st={5}

}

cout << "--- queue" << endl;

queue<int> qu; // キューを宣言

qu.push(5); // qu = {5}

qu.push(3); // qu = {5,3}

qu.push(7); // qu = {5,3,7}

cout << "size = " << qu.size() << endl; // サイズ

while (!qu.empty()) {

cout << qu.front() << endl; // キューの先頭（最初のデータから出てくる）

qu.pop(); // 削除 → qu={3,7} → qu={7}

}

cout << "--- priority_queue" << endl;

priority_queue<int> pq; // プライオリティキュー宣言

pq.push(5); // pq = {5}

pq.push(3); // pq = {5,3} ←ソートされた状態で格納（デフォルト降順に注意）

pq.push(7); // pq = {7,5,3}

cout << "size = " << pq.size() << endl; // サイズ

while (!pq.empty()) {

cout << pq.top() << endl; // キューの先頭

pq.pop(); // 削除 → pq={5,3} → pq={3}

}

cout << "--- priority_queue_g" << endl;

priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> pqg; // プライオリティキュー宣言

pqg.push(5); // pq = {5}

pqg.push(3); // pq = {3, 5} ←ソートされた状態で格納(greater指定で昇順になる)

pqg.push(7); // pq = {3, 5, 7}

cout << "size = " << pqg.size() << endl; // サイズ

while (!pqg.empty()) {

cout << pqg.top() << endl; // キューの先頭

pqg.pop(); // 削除 → pq={5,7} → pq={7}

}

return 0;

}

bit全探索

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    int N = 4;  // N個の要素それぞれを取捨する場合を全探索する

    for (int i=0; i<(0x1<<N); i++) {
        cout << i << ": ";
        unsigned int mask = 0x1;
        for (int n=0; n<N; n++) {
            if (i & mask) cout << "1 ";
            else          cout << "0 ";
            mask = mask << 1;
        }
        cout << endl;
    }

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

int N = 4; // N個の要素それぞれを取捨する場合を全探索する

for (int i=0; i<(0x1<<N); i++) {

cout << i << ": ";

unsigned int mask = 0x1;

for (int n=0; n<N; n++) {

if (i & mask) cout << "1 ";

else cout << "0 ";

mask = mask << 1;

}

cout << endl;

}

return 0;

}

DFS(深さ優先探索)

典型問題

// 入力データ形式
// N M    Nは頂点数、Mは辺数（頂点番号は1始まり）
// a[1] b[1]
// a[2] b[2]
//  ...
// a[M] b[M]
 
/* データ例
15 14
1 2
2 3
2 4
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5 6
6 7
6 8
5 9
9 10
9 11
1 12
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12 14
14 15
*/
 
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
using Graph = vector<vector<int>>;
vector<bool> visited;
 
void dfs(const Graph &G, int v)
{
    // 訪問済みなら再帰コールしないようにしているのでこの行は不要
    // ただし、設問の不備によりこの行が必要なこともある（ALDS1_11_B）
    if (visited[v]) return;
 
    // 行きがけ処理はここに書く
 
    visited[v] = true; // vを訪問済にする
 
    for (auto next_v : G[v]) {  // v から行ける各頂点 next_v について
        if (visited[next_v]) continue; // next_v が探索済だったらスルー
        dfs(G, next_v);  // 再帰的に探索
    }
 
    // 帰りがけ処理はここに書く
}
 
int main()
{
    int N, M;
    cin >> N >> M;
 
    Graph G(N+1);  // N=頂点数
 
    // グラフ入力受取 (ここでは無向グラフを想定)
    for (int m=0; m<M; m++) {   // 辺の数だけループ
        int a, b;
        cin >> a >> b;
        G[a].push_back(b);  // 無向グラフなので双方向を登録
        G[b].push_back(a);  // 有向グラフならこの行は不要
    }
  
    // 頂点訪問したフラブ（サイズNをfalseで初期化）
    visited.assign(N+1, false);
 
    // 頂点 1 をスタートとした探索
    dfs(G, 1);
}

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// 入力データ形式

// N M Nは頂点数、Mは辺数（頂点番号は1始まり）

// a[1] b[1]

// a[2] b[2]

// ...

// a[M] b[M]

/* データ例

15 14

1 2

2 3

2 4

1 5

5 6

6 7

6 8

5 9

9 10

9 11

1 12

12 13

12 14

14 15

*/

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

using Graph = vector<vector<int>>;

vector<bool> visited;

void dfs(const Graph &G, int v)

{

// 訪問済みなら再帰コールしないようにしているのでこの行は不要

// ただし、設問の不備によりこの行が必要なこともある（ALDS1_11_B）

if (visited[v]) return;

// 行きがけ処理はここに書く

visited[v] = true; // vを訪問済にする

for (auto next_v : G[v]) { // v から行ける各頂点 next_v について

if (visited[next_v]) continue; // next_v が探索済だったらスルー

dfs(G, next_v); // 再帰的に探索

}

// 帰りがけ処理はここに書く

}

int main()

{

int N, M;

cin >> N >> M;

Graph G(N+1); // N=頂点数

// グラフ入力受取 (ここでは無向グラフを想定)

for (int m=0; m<M; m++) { // 辺の数だけループ

int a, b;

cin >> a >> b;

G[a].push_back(b); // 無向グラフなので双方向を登録

G[b].push_back(a); // 有向グラフならこの行は不要

}

// 頂点訪問したフラブ（サイズNをfalseで初期化）

visited.assign(N+1, false);

// 頂点 1 をスタートとした探索

dfs(G, 1);

}

BFS(幅優先探索)

// 入力データ形式
// N M    Nは頂点数、Mは辺数（頂点番号は1始まり）
// a[1] b[1]
// a[2] b[2]
//  ...
// a[M] b[M]
 
/* データ例
9 13
1 2
1 5
1 3
2 5
2 4
2 9
3 6
4 9
5 9
6 9
6 7
4 8
7 8
*/
 
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
using Graph = vector<vector<int>>;
 
int main()
{
    int N, M;
    cin >> N >> M;
 
    Graph G(N+1);  // N=頂点数（1始まり）
 
    // グラフ入力受取 (ここでは無向グラフを想定)
    for (int m=0; m<M; m++) {   // 辺の数だけループ
        int a, b;
        cin >> a >> b;
        G[a].push_back(b);
        G[b].push_back(a);  // 有向グラフならこの行は不要
    }
 
    queue<int> Q;
    vector<int> dist(N+1, -1);  // 始点からの距離（訪問フラグを兼用）
 
    Q.push(1);  // BSF探索を開始するノード
    dist[1] = 0;
 
    // BFS
    while (!Q.empty()) {
        int v = Q.front(); Q.pop();  // キュー取得
        for (int next : G[v]) {  // 頂点をすべて調べる
            if (dist[next] != -1) continue; // 既に調査済み 
            dist[next] = dist[v] + 1;  // 頂点nextの距離は1だけ大きい
            Q.push(next);  // 後で探索するのでキューに追加
        }
    }
 
    // 結果出力 (各頂点の頂点1からの距離を見る)
    for (int v=1; v<=N; v++) cout << v << ": " << dist[v] << endl;
}

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// 入力データ形式

// N M Nは頂点数、Mは辺数（頂点番号は1始まり）

// a[1] b[1]

// a[2] b[2]

// ...

// a[M] b[M]

/* データ例

9 13

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2 4

2 9

3 6

4 9

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4 8

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*/

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

using Graph = vector<vector<int>>;

int main()

{

int N, M;

cin >> N >> M;

Graph G(N+1); // N=頂点数（1始まり）

// グラフ入力受取 (ここでは無向グラフを想定)

for (int m=0; m<M; m++) { // 辺の数だけループ

int a, b;

cin >> a >> b;

G[a].push_back(b);

G[b].push_back(a); // 有向グラフならこの行は不要

}

queue<int> Q;

vector<int> dist(N+1, -1); // 始点からの距離（訪問フラグを兼用）

Q.push(1); // BSF探索を開始するノード

dist[1] = 0;

// BFS

while (!Q.empty()) {

int v = Q.front(); Q.pop(); // キュー取得

for (int next : G[v]) { // 頂点をすべて調べる

if (dist[next] != -1) continue; // 既に調査済み

dist[next] = dist[v] + 1; // 頂点nextの距離は1だけ大きい

Q.push(next); // 後で探索するのでキューに追加

}

// 結果出力 (各頂点の頂点1からの距離を見る)

for (int v=1; v<=N; v++) cout << v << ": " << dist[v] << endl;

}

ダイクストラ法

// ダイクストラ法
// 問題 https://atcoder.jp/contests/tessoku-book/tasks/tessoku_book_bl

// 入力データ形式
// N M    Nは頂点数、Mは辺数（頂点番号は1始まり）
// a[1] b[1] c[1]   c[]は重み
// a[2] b[2] c[2]
//  ...
// a[M] b[M] c[M]
 
/* データ例
6 7
1 2 15
1 4 20
2 3 65
2 5 4
3 6 50
4 5 30
5 6 8
*/

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int INF = 0x7FFFFFFF;
using Graph = vector<vector<pair<int, int>>>;  // 重み付きグラフ
using Queue = priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>>; // 昇順

int main()
{
	int N, M; cin >> N >> M;

	Graph G(N+1);  // 頂点数N（1始まり）

	for (int m=0; m<M; m++) {
		int a, b, c; cin >> a >> b >> c;
		G[a].push_back(make_pair(b, c));
		G[b].push_back(make_pair(a, c));  // 無向グラフ
	}

	vector<int> dist(N+1, INF);   // 距離
	vector<bool> kakutei(N+1, false); // 距離が確定したフラグ
	dist[1] = 0;  // 開始点の距離は0
	Queue Q;  // 探索キュー
	Q.push(make_pair(dist[1], 1));  // 探索開始頂点をキューに追加（距離,頂点番号）

	while (!Q.empty()) {
		int v = Q.top().second; Q.pop();  // 頂点vに注目
		if (kakutei[v] == true) continue; // vの距離が既に確定

		// dist[x] の値を更新する
		kakutei[v] = true;
		for (auto [next, cost] : G[v]) {  // [接続先, 重み]
			if (dist[next] > dist[v] + cost) {
				dist[next] = dist[v] + cost;
				Q.push(make_pair(dist[next], next));  //（距離,頂点番号）
			}
		}
	}

	for (int i=1; i<=N; i++) {
		if (dist[i] == INF) cout << "-1" << endl;
		else cout << dist[i] << endl;
	}
	return 0;
}

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// ダイクストラ法

// 問題 https://atcoder.jp/contests/tessoku-book/tasks/tessoku_book_bl

// 入力データ形式

// N M Nは頂点数、Mは辺数（頂点番号は1始まり）

// a[1] b[1] c[1] c[]は重み

// a[2] b[2] c[2]

// ...

// a[M] b[M] c[M]

/* データ例

6 7

1 2 15

1 4 20

2 3 65

2 5 4

3 6 50

4 5 30

5 6 8

*/

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

const int INF = 0x7FFFFFFF;

using Graph = vector<vector<pair<int, int>>>; // 重み付きグラフ

using Queue = priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>>; // 昇順

int main()

{

int N, M; cin >> N >> M;

Graph G(N+1); // 頂点数N（1始まり）

for (int m=0; m<M; m++) {

int a, b, c; cin >> a >> b >> c;

G[a].push_back(make_pair(b, c));

G[b].push_back(make_pair(a, c)); // 無向グラフ

}

vector<int> dist(N+1, INF); // 距離

vector<bool> kakutei(N+1, false); // 距離が確定したフラグ

dist[1] = 0; // 開始点の距離は0

Queue Q; // 探索キュー

Q.push(make_pair(dist[1], 1)); // 探索開始頂点をキューに追加（距離,頂点番号）

while (!Q.empty()) {

int v = Q.top().second; Q.pop(); // 頂点vに注目

if (kakutei[v] == true) continue; // vの距離が既に確定

// dist[x] の値を更新する

kakutei[v] = true;

for (auto [next, cost] : G[v]) { // [接続先, 重み]

if (dist[next] > dist[v] + cost) {

dist[next] = dist[v] + cost;

Q.push(make_pair(dist[next], next)); //（距離,頂点番号）

}

for (int i=1; i<=N; i++) {

if (dist[i] == INF) cout << "-1" << endl;

else cout << dist[i] << endl;

}

return 0;

}

DP(動的計画法)(工事中)

典型問題

CPU時間の計測

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    long long start_time = clock();  // 開始時刻
    for (int i = 1; i <= 100000; i++) cout << i << endl;  // 何か処理実行
    long long end_time = clock();  // 終了時刻

    // CPU時間
    cout << "Execution Time : "
        << (end_time - start_time) * 1000 / CLOCKS_PER_SEC
        << " [ms]" << endl;
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main() {

long long start_time = clock(); // 開始時刻

for (int i = 1; i <= 100000; i++) cout << i << endl; // 何か処理実行

long long end_time = clock(); // 終了時刻

// CPU時間

cout << "Execution Time : "

<< (end_time - start_time) * 1000 / CLOCKS_PER_SEC

<< " [ms]" << endl;

return 0;

}

進数変換

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// 整数値->2進数表記の文字列
// 引数１ 整数値
// 引数２ 結果の桁数がこの値よりも小さければ先頭に0を追加する
//      （このビット幅より結果桁数が大きくなる可能性がある）
string to_binary_string(long long num, int bit_size)
{
    string ans;
    while (num) {
        if (num%2) ans += "1";
        else       ans += "0";
        num /= 2;
        bit_size--;
    }
    while (bit_size) {
        ans += "0";
        bit_size--;
    }
    // 下の桁から処理したので反転する必要がある
    reverse(ans.begin(), ans.end());
    return ans;
}

// K進法表記の文字列を、数値に変換する
// 文字列先頭が "0x" だったら無視する
long long string_to_num(string str, long long base)
{
    int i = 0;  // 何文字目から変換を始めるか
    int length = str.size();  // 文字数
    if (str[0] == '0' && str[1] == 'x') i = 2;  // "0x"を無視する
    long long num = 0;
    for (; i<length; i++) {
        num *= base;
        char c = str[i];
        if      ('0' <= c && c <= '9') num += c - '0';
        else if ('A' <= c && c <= 'Z') num += c - 'A' + 10;
        else if ('a' <= c && c <= 'z') num += c - 'a' + 10;
    }
    return num;
}

int main()
{
    int num;
    num = 16;
    cout << num << " -> " << to_binary_string(num, 8) << endl;
    num = 125;
    cout << num << " -> " << to_binary_string(num, 8) << endl;

    string str;
    str = "00010000";
    cout << str << " -> " << string_to_num(str, 2) << endl;
    str = "0a";
    cout << str << " -> " << string_to_num(str, 16) << endl;
    str = "0xFF";
    cout << str << " -> " << string_to_num(str, 16) << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

// 整数値->2進数表記の文字列

// 引数１整数値

// 引数２結果の桁数がこの値よりも小さければ先頭に0を追加する

// （このビット幅より結果桁数が大きくなる可能性がある）

string to_binary_string(long long num, int bit_size)

{

string ans;

while (num) {

if (num%2) ans += "1";

else ans += "0";

num /= 2;

bit_size--;

}

while (bit_size) {

ans += "0";

bit_size--;

}

// 下の桁から処理したので反転する必要がある

reverse(ans.begin(), ans.end());

return ans;

}

// K進法表記の文字列を、数値に変換する

// 文字列先頭が "0x" だったら無視する

long long string_to_num(string str, long long base)

{

int i = 0; // 何文字目から変換を始めるか

int length = str.size(); // 文字数

if (str[0] == '0' && str[1] == 'x') i = 2; // "0x"を無視する

long long num = 0;

for (; i<length; i++) {

num *= base;

char c = str[i];

if ('0' <= c && c <= '9') num += c - '0';

else if ('A' <= c && c <= 'Z') num += c - 'A' + 10;

else if ('a' <= c && c <= 'z') num += c - 'a' + 10;

}

return num;

}

int main()

{

int num;

num = 16;

cout << num << " -> " << to_binary_string(num, 8) << endl;

num = 125;

cout << num << " -> " << to_binary_string(num, 8) << endl;

string str;

str = "00010000";

cout << str << " -> " << string_to_num(str, 2) << endl;

str = "0a";

cout << str << " -> " << string_to_num(str, 16) << endl;

str = "0xFF";

cout << str << " -> " << string_to_num(str, 16) << endl;

return 0;

}

素数

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// xの素数判定を行う
bool isPrime(long long x)
{
    if (x <= 1) return false;
    for (long long i=2; i*i <= x; i++) {
        if (x % i == 0) return false;
    }
    return true;
}

// Nまでの素数を列挙する（エラトステネスのふるい）
vector<int> allPrimes(int N) {

    vector<int> primes;

    // すべての数について素数かどうかのフラグを持つ配列を準備する。
    // 初期値は「すべて素数」とする。
    bool not_prime[N+1] = {};

    // 0,1は素数ではない。2は素数。
    not_prime[0] = true;
    not_prime[1] = true;
    not_prime[2] = false;

    // 以下、2以降の素数判定を行う。

    for(int number=2; number<=N; number++){
        // もしその数numberが素数なら、その整数倍number*nは素数ではない
        if (!not_prime[number]) {
            int n = 2;
            while (number * n <= N) {
                not_prime[number * n] = true;
                n++;
            }
        }
    }

    for(int i=0; i<=N; i++){
        if (!not_prime[i]) primes.push_back(i);
    }
    return primes;
}

// Nまでの素数を列挙する（別解）
vector<int> allPrimes2(int N)
{
    vector<int> primes; // 素数を記録する配列。サイズはNの半分にしておく
    int n;             // 見つけた素数の数-1
    int number;        // 素数かどうか調べる数

    // 最初の素数は2
    primes.push_back(2);

    // 3からLIMITまで繰り返す。偶数は素数ではないので2ずつインクリメントする。
    for(int number=3; number<=N; number+=2){
        int flag = 0;
        for(int i=0; i<=primes.size(); i++){
            // 割り切れたら素数ではない
            if (!(number%primes[i])) {
                flag = 1;
                break;
            }
        }
        if (flag) continue; // 素数ではない
        primes.push_back(number);
    }
    return primes;
}

int main()
{
    // 素数判定
    int N;
    N = -1; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;
    N = 0; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;
    N = 1; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;
    N = 5; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;
    N = 7; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;
    N = 9; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;
    N = 10; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;

    // 素数列挙(1)
    vector<int> primes;
    primes = allPrimes(103);
    for (int i=0; i<primes.size(); i++) cout << primes[i] << ' ';
    cout << endl;

    // 素数列挙(2)
    primes = {};
    primes = allPrimes2(103);
    for (int i=0; i<primes.size(); i++) cout << primes[i] << ' ';
    cout << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

// xの素数判定を行う

bool isPrime(long long x)

{

if (x <= 1) return false;

for (long long i=2; i*i <= x; i++) {

if (x % i == 0) return false;

}

return true;

}

// Nまでの素数を列挙する（エラトステネスのふるい）

vector<int> allPrimes(int N) {

vector<int> primes;

// すべての数について素数かどうかのフラグを持つ配列を準備する。

// 初期値は「すべて素数」とする。

bool not_prime[N+1] = {};

// 0,1は素数ではない。2は素数。

not_prime[0] = true;

not_prime[1] = true;

not_prime[2] = false;

// 以下、2以降の素数判定を行う。

for(int number=2; number<=N; number++){

// もしその数numberが素数なら、その整数倍number*nは素数ではない

if (!not_prime[number]) {

int n = 2;

while (number * n <= N) {

not_prime[number * n] = true;

n++;

}

for(int i=0; i<=N; i++){

if (!not_prime[i]) primes.push_back(i);

}

return primes;

}

// Nまでの素数を列挙する（別解）

vector<int> allPrimes2(int N)

{

vector<int> primes; // 素数を記録する配列。サイズはNの半分にしておく

int n; // 見つけた素数の数-1

int number; // 素数かどうか調べる数

// 最初の素数は2

primes.push_back(2);

// 3からLIMITまで繰り返す。偶数は素数ではないので2ずつインクリメントする。

for(int number=3; number<=N; number+=2){

int flag = 0;

for(int i=0; i<=primes.size(); i++){

// 割り切れたら素数ではない

if (!(number%primes[i])) {

flag = 1;

break;

}

if (flag) continue; // 素数ではない

primes.push_back(number);

}

return primes;

}

int main()

{

// 素数判定

int N;

N = -1; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;

N = 0; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;

N = 1; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;

N = 5; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;

N = 7; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;

N = 9; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;

N = 10; cout << N << " は " << (isPrime(N) ? "素数" : "素数ではない") << endl;

// 素数列挙(1)

vector<int> primes;

primes = allPrimes(103);

for (int i=0; i<primes.size(); i++) cout << primes[i] << ' ';

cout << endl;

// 素数列挙(2)

primes = {};

primes = allPrimes2(103);

for (int i=0; i<primes.size(); i++) cout << primes[i] << ' ';

cout << endl;

return 0;

}

約数列挙

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// nの約数を全て配列に入れて返す
vector<long long> divisors(long long n) {
    vector<long long> res;
    for (long long i=1; i*i<=n; ++i) {
        if (n%i == 0) {
            res.push_back(i);
            if (n/i != i) res.push_back(n/i);
        }
    }
    sort(res.begin(), res.end());  // 昇順
    return res;
}

int main()
{
    vector<long long> v;
    v = divisors(96);
    for (auto i : v) cout << i << ' ';
    cout << endl;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

// nの約数を全て配列に入れて返す

vector<long long> divisors(long long n) {

vector<long long> res;

for (long long i=1; i*i<=n; ++i) {

if (n%i == 0) {

res.push_back(i);

if (n/i != i) res.push_back(n/i);

}

sort(res.begin(), res.end()); // 昇順

return res;

}

int main()

{

vector<long long> v;

v = divisors(96);

for (auto i : v) cout << i << ' ';

cout << endl;

}

最大公約数、最小公倍数

__gcd() が使えない環境なら #define OLD の方を使う。getGCD() は再帰関数を使う方法と使わない方法がある。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

//#define OLD

#ifdef OLD
// 最大公約数GCD
/*
int getGCD(int x, int y)
{
    while (1<=x && 1<=y) {
        if (x < y) y = y % x;
        else       x = x % y;
    }
    if (x != 0) return x;
    return y;
}
*/
int getGCD(int x, int y)
{
    if (y == 0) return x;
    return getGCD(y, x%y);
}
#endif

int main()
{
    int A, B;
    cin >> A >> B;

#ifdef OLD
    int gcd = getGCD(A, B);
#else
    int gcd = __gcd(A, B);    // __gcdはC++17から追加された関数
#endif
    long long lcm = (long long)A / gcd * B;
    cout << "最大公約数=" << gcd << endl;
    cout << "最小公倍数=" << lcm << endl;
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

//#define OLD

#ifdef OLD

// 最大公約数GCD

/*

int getGCD(int x, int y)

{

while (1<=x && 1<=y) {

if (x < y) y = y % x;

else x = x % y;

}

if (x != 0) return x;

return y;

}

*/

int getGCD(int x, int y)

{

if (y == 0) return x;

return getGCD(y, x%y);

}

#endif

int main()

{

int A, B;

cin >> A >> B;

#ifdef OLD

int gcd = getGCD(A, B);

#else

int gcd = __gcd(A, B); // __gcdはC++17から追加された関数

#endif

long long lcm = (long long)A / gcd * B;

cout << "最大公約数=" << gcd << endl;

cout << "最小公倍数=" << lcm << endl;

return 0;

}

素因数分解と、互いに素の個数（オイラーのφ関数）

「aとbが互いに素」とは、「aとbの最大公約数が1」ということ。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
// Nの素因数を配列の中にpair（first:素因数, second:その個数）を入れて返す
vector<pair<long long, long long>> prime_factorize(long long N)
{
    vector<pair<long long, long long>> res;
    for (long long a=2; a*a <= N; ++a) {
        if (N % a != 0) continue;
        long long ex = 0; // 指数
        while (N % a == 0) {  // 割れる限り割り続ける
            ++ex;
            N /= a;
        }
        res.push_back({a, ex});  // その結果を push
    }
    if (N != 1) res.push_back({N, 1});  // 最後に残った数
    return res;
}

// 互いに素な数の個数（オイラー関数）
long long eulers_totient_function(long long N)
{
    const auto &pf = prime_factorize(N);
    long long res = N;
    for (auto p : pf) {
        res *= (p.first - 1);
        res /= p.first;
    }
    return res;
}

int main() {
    long long num = 2*2*2*3*5*5*13;
    const auto &res = prime_factorize(num);

    cout << "Returned pair:" << endl;
    for (auto p: res) {
        cout << "{" << p.first << ", " << p.second << "}" << endl;;
    }

    cout << num << " の素因数分解 = ";
    for (auto p: res) for (int i=0; i<p.second; ++i) cout << p.first << ' ';
    cout << endl;

    cout << "1〜20の、オイラーのφ関数（互いに素な個数）" << endl;
    for (int i=1; i<=20; i++) {
        cout << eulers_totient_function(i) << ' ';
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

// Nの素因数を配列の中にpair（first:素因数, second:その個数）を入れて返す

vector<pair<long long, long long>> prime_factorize(long long N)

{

vector<pair<long long, long long>> res;

for (long long a=2; a*a <= N; ++a) {

if (N % a != 0) continue;

long long ex = 0; // 指数

while (N % a == 0) { // 割れる限り割り続ける

++ex;

N /= a;

}

res.push_back({a, ex}); // その結果を push

}

if (N != 1) res.push_back({N, 1}); // 最後に残った数

return res;

}

// 互いに素な数の個数（オイラー関数）

long long eulers_totient_function(long long N)

{

const auto &pf = prime_factorize(N);

long long res = N;

for (auto p : pf) {

res *= (p.first - 1);

res /= p.first;

}

return res;

}

int main() {

long long num = 2*2*2*3*5*5*13;

const auto &res = prime_factorize(num);

cout << "Returned pair:" << endl;

for (auto p: res) {

cout << "{" << p.first << ", " << p.second << "}" << endl;;

}

cout << num << " の素因数分解 = ";

for (auto p: res) for (int i=0; i<p.second; ++i) cout << p.first << ' ';

cout << endl;

cout << "1〜20の、オイラーのφ関数（互いに素な個数）" << endl;

for (int i=1; i<=20; i++) {

cout << eulers_totient_function(i) << ' ';

}

cout << endl;

return 0;

}

等差級数

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// sからeまでの数値の総和
long long sum_of_range(long long s, long long e)
{
    // s<eが保証されているなら次の行は不要
    if (s > e) swap(s, e);
    return (s+e) * (e-s+1) /2;
}

// sから差分dで、eまでの等差級数の総和
long long sum_of_number_sequence(long long s, long long d, long long e)
{
    // s<eが保証されているなら次の行は不要
    if (s > e) swap(s, e);
    // eが等差級数に乗っている保証があるなら次の部分は不要
    if ((e-s)%d) {
        long long a;
        a = (e-s) % d;
        e -= a;
    }
    long long n = (e-s)/d+1;  // データの個数
    return (s+e) * n / 2;
}

int main()
{
    // 1から10までの総和
    cout << sum_of_range(1, 10) << endl;
    // 5から始まる差分3の等差級数の、14までの総和
    cout << sum_of_number_sequence(5, 3, 14) << endl;
    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

// sからeまでの数値の総和

long long sum_of_range(long long s, long long e)

{

// s<eが保証されているなら次の行は不要

if (s > e) swap(s, e);

return (s+e) * (e-s+1) /2;

}

// sから差分dで、eまでの等差級数の総和

long long sum_of_number_sequence(long long s, long long d, long long e)

{

// s<eが保証されているなら次の行は不要

if (s > e) swap(s, e);

// eが等差級数に乗っている保証があるなら次の部分は不要

if ((e-s)%d) {

long long a;

a = (e-s) % d;

e -= a;

}

long long n = (e-s)/d+1; // データの個数

return (s+e) * n / 2;

}

int main()

{

// 1から10までの総和

cout << sum_of_range(1, 10) << endl;

// 5から始まる差分3の等差級数の、14までの総和

cout << sum_of_number_sequence(5, 3, 14) << endl;

return 0;

}

組合せの数

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// 参考 https://qiita.com/mosamosa/items/79cf230ae22ee71f6801
// 参考 http://caprest.hatenablog.com/entry/2016/05/29/181102
// N個から(N以下)個を選ぶ組み合わせの数(いわゆるパスカルの三角形)をvectorで返す
vector<vector<long long>> pascal_triangle(int N) {

    // N+1*N+1の2次元vectorを0で初期化しておく
    // ここにパスカルの三角形を作る
    vector<vector<long long>> v(N+1, vector<long long>(N+1, 0));

    for (int i=0; i<=N; i++) {
        v[i][0] = 1;  // N個から0個を選ぶのは1通り
        v[i][i] = 1;  // N個からN個を選ぶのは1通り
    }

    // パスカルの三角形を埋めていく
    for (int n=1; n<=N; n++) {  // 母集合の大きさ：1からNまで繰り返す
        for (int k=1; k<n; k++) {  // 各集合で、1からその大きさn-1まで繰り返す
            v[n][k] =           // n個からk個を選ぶ組合せは、
                v[n-1][k-1] +   // 自分を選んだ場合、n-1からk-1を選ぶ組合せと、
                v[n-1][k];      // 自分を選ばなかった場合、n-1からkを選ぶ組合せ、の和
        }
    }
/*
    // 確認のためパスカルの三角形を表示
    for (int n=0; n<=N; n++) {
        for (int k=0; k<=N; k++) {
            cout << v[n][k] << ' ';
        }
        cout << ": " << n << "個からK個を選ぶ組合せの数" << endl;
    }
*/
    return v;
}

int combination(int N, int K)
{
    return pascal_triangle(N)[N][K];
}

int main()
{
    // 3から2個選ぶ組み合わせの数は
    cout << combination(3,2) << endl;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

// 参考 https://qiita.com/mosamosa/items/79cf230ae22ee71f6801

// 参考 http://caprest.hatenablog.com/entry/2016/05/29/181102

// N個から(N以下)個を選ぶ組み合わせの数(いわゆるパスカルの三角形)をvectorで返す

vector<vector<long long>> pascal_triangle(int N) {

// N+1*N+1の2次元vectorを0で初期化しておく

// ここにパスカルの三角形を作る

vector<vector<long long>> v(N+1, vector<long long>(N+1, 0));

for (int i=0; i<=N; i++) {

v[i][0] = 1; // N個から0個を選ぶのは1通り

v[i][i] = 1; // N個からN個を選ぶのは1通り

}

// パスカルの三角形を埋めていく

for (int n=1; n<=N; n++) { // 母集合の大きさ：1からNまで繰り返す

for (int k=1; k<n; k++) { // 各集合で、1からその大きさn-1まで繰り返す

v[n][k] = // n個からk個を選ぶ組合せは、

v[n-1][k-1] + // 自分を選んだ場合、n-1からk-1を選ぶ組合せと、

v[n-1][k]; // 自分を選ばなかった場合、n-1からkを選ぶ組合せ、の和

}

/*

// 確認のためパスカルの三角形を表示

for (int n=0; n<=N; n++) {

for (int k=0; k<=N; k++) {

cout << v[n][k] << ' ';

}

cout << ": " << n << "個からK個を選ぶ組合せの数" << endl;

}

*/

return v;

}

int combination(int N, int K)

{

return pascal_triangle(N)[N][K];

}

int main()

{

// 3から2個選ぶ組み合わせの数は

cout << combination(3,2) << endl;

}

組合せで実行

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// 再帰を使わずに組み合わせを作成する（コールバック関数付き）
// https://maku77.github.io/cpp/number/combination.html

//   ①②③④ から、組合せ ○○○ を選び出す。
//   ①②③
//   ①② ④
//   ① ③④
//    ②③④

// (引数1)元データ（vector型の参照）
// (引数2)組み合わせの要素数
// (引数3)各組み合わせを処理するコールバック関数

template<class T>   // こう書くと、どんな型の集合(vector)が来ても対応できる
void combination(const vector<T>& data, int comb_size, bool (*callback)(const vector<T>&)) {
    vector<int> table(comb_size);  // dataから選択した要素の番号を記録するテーブル
    int iTable = 0;    // tableを指すインデックス（組合せ要素の幾つめに注目しているか）
    int index_of_selectable_data = 0;

    while (0 <= iTable) {

//cout << "Start of while (index_of_selectable_data=" << index_of_selectable_data << ")\n";

        // 次のループが1回まわるたびに、table要素がひとつずつセットされる
        for (int iData = index_of_selectable_data; iData < data.size(); ++iData) {

//cout << "  Enter for loop (iData=" << iData << ",iTable=" << iTable;

            table[iTable++] = iData;

//cout << "->" << iTable << ")";
//for (int k=0; k<comb_size; k++) cout << ' ' << table[k];
//cout << endl;

            if (iTable == comb_size) {  // 組み合わせの数だけ要素を選択したら、
                vector<T> comb(comb_size);  // そのサイズのvectorに、
                for (int j=0; j<comb_size; j++) comb[j] = data[table[j]];  // 各要素をセットして、
                if (callback(comb)) return;  // コールバック関数を呼ぶ。処理指示されたら戻る
                break;   // forループを抜けて次の組み合わせを探索
            }

        }
        if (--iTable < 0) break;
//cout << "  Exit for loop (iTable=" << iTable << ')' << endl;
        index_of_selectable_data = table[iTable] + 1;
    }
}


///////////////// How to use


// 戻り値： true=処理停止、false=処理継続
bool my_callback(const vector<int>& comb) {
    cout << "    CALLBACK: ";
    int n = comb.size();
    for (int i=0; i<n; ++i)
        cout << comb[i] << " ";
    cout << endl;
    return false;
}

int main() {
    vector<int> vals;
    vals.push_back(10);
    vals.push_back(20);
    vals.push_back(30);
    vals.push_back(40);

    // (1)元データ（vector型）
    // (2)組み合わせの要素数
    // (3)各組み合わせを処理するコールバック関数
    combination(vals, 3, my_callback);
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

// 再帰を使わずに組み合わせを作成する（コールバック関数付き）

// https://maku77.github.io/cpp/number/combination.html

// ①②③④ から、組合せ ○○○ を選び出す。

// ①②③

// ①② ④

// ① ③④

// ②③④

// (引数1)元データ（vector型の参照）

// (引数2)組み合わせの要素数

// (引数3)各組み合わせを処理するコールバック関数

template<class T> // こう書くと、どんな型の集合(vector)が来ても対応できる

void combination(const vector<T>& data, int comb_size, bool (*callback)(const vector<T>&)) {

vector<int> table(comb_size); // dataから選択した要素の番号を記録するテーブル

int iTable = 0; // tableを指すインデックス（組合せ要素の幾つめに注目しているか）

int index_of_selectable_data = 0;

while (0 <= iTable) {

//cout << "Start of while (index_of_selectable_data=" << index_of_selectable_data << ")\n";

// 次のループが1回まわるたびに、table要素がひとつずつセットされる

for (int iData = index_of_selectable_data; iData < data.size(); ++iData) {

//cout << " Enter for loop (iData=" << iData << ",iTable=" << iTable;

table[iTable++] = iData;

//cout << "->" << iTable << ")";

//for (int k=0; k<comb_size; k++) cout << ' ' << table[k];

//cout << endl;

if (iTable == comb_size) { // 組み合わせの数だけ要素を選択したら、

vector<T> comb(comb_size); // そのサイズのvectorに、

for (int j=0; j<comb_size; j++) comb[j] = data[table[j]]; // 各要素をセットして、

if (callback(comb)) return; // コールバック関数を呼ぶ。処理指示されたら戻る

break; // forループを抜けて次の組み合わせを探索

}

if (--iTable < 0) break;

//cout << " Exit for loop (iTable=" << iTable << ')' << endl;

index_of_selectable_data = table[iTable] + 1;

}

///////////////// How to use

// 戻り値： true=処理停止、false=処理継続

bool my_callback(const vector<int>& comb) {

cout << " CALLBACK: ";

int n = comb.size();

for (int i=0; i<n; ++i)

cout << comb[i] << " ";

cout << endl;

return false;

}

int main() {

vector<int> vals;

vals.push_back(10);

vals.push_back(20);

vals.push_back(30);

vals.push_back(40);

// (1)元データ（vector型）

// (2)組み合わせの要素数

// (3)各組み合わせを処理するコールバック関数

combination(vals, 3, my_callback);

}

順列

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    cout << "---- next_permutation()の使用例（vector）\n";
    vector<int> a = {1, 2, 3};  // 昇順ソートされていることが条件
    do {
        for (int i=0; i<a.size(); i++) {
            if (i != 0) cout << " ";
            cout << a[i];
        }
        cout << endl;
    } while (next_permutation(a.begin(), a.end()));

    cout << "---- prev_permutation()の使用例（vector）\n";
    vector<int> r = {3, 2, 1};  // 降順ソートされていることが条件
    do {
        for (int i=0; i<r.size(); i++) {
            if (i != 0) cout << " ";
            cout << r[i];
        }
        cout << endl;
    } while (prev_permutation(r.begin(), r.end()));

    cout << "---- next_permutation()の使用例（配列）\n";
    int array[] = {1,2,3};  // 昇順ソートされていることが条件
    do {
        for (int i=0; i<3; i++) {
            if (i != 0) cout << " ";
            cout << array[i];
        }
        cout << endl;
    } while (next_permutation(array, array+3));

    cout << "---- prev_permutation()の使用例（配列）\n";
    int rarray[] = {3,2,1};  // 降順ソートされていることが条件
    do {
        for (int i=0; i<3; i++) {
            if (i != 0) cout << " ";
            cout << rarray[i];
        }
        cout << endl;
    } while (prev_permutation(rarray, rarray+3));

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

cout << "---- next_permutation()の使用例（vector）\n";

vector<int> a = {1, 2, 3}; // 昇順ソートされていることが条件

do {

for (int i=0; i<a.size(); i++) {

if (i != 0) cout << " ";

cout << a[i];

}

cout << endl;

} while (next_permutation(a.begin(), a.end()));

cout << "---- prev_permutation()の使用例（vector）\n";

vector<int> r = {3, 2, 1}; // 降順ソートされていることが条件

do {

for (int i=0; i<r.size(); i++) {

if (i != 0) cout << " ";

cout << r[i];

}

cout << endl;

} while (prev_permutation(r.begin(), r.end()));

cout << "---- next_permutation()の使用例（配列）\n";

int array[] = {1,2,3}; // 昇順ソートされていることが条件

do {

for (int i=0; i<3; i++) {

if (i != 0) cout << " ";

cout << array[i];

}

cout << endl;

} while (next_permutation(array, array+3));

cout << "---- prev_permutation()の使用例（配列）\n";

int rarray[] = {3,2,1}; // 降順ソートされていることが条件

do {

for (int i=0; i<3; i++) {

if (i != 0) cout << " ";

cout << rarray[i];

}

cout << endl;

} while (prev_permutation(rarray, rarray+3));

return 0;

}

フィボナッチ数列とメモ化

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// フィボナッチ数列を求める単純な関数（とても遅い）
long long simple_fibonacci(int n)
{
    if (n == 0) return 0;
    if (n == 1) return 1;
    return simple_fibonacci(n-1) + simple_fibonacci(n-2);
}

// メモ化して重複計算を回避したフィボナッチ数列
#define FIBINACCI_MAX 10000
long long fibonacci_memo[FIBINACCI_MAX] = {};
long long fibonacci(int n)
{
    if (n == 0) return 0;
    if (n == 1) return 1;
    if (fibonacci_memo[n] != 0) return fibonacci_memo[n];  // メモを参照
    if (FIBINACCI_MAX < n) return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2);  // 上限を超えた時を考慮
    long long f = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2);  // 本来のフィボナッチ数列の計算
    fibonacci_memo[n] = f;  // メモする
    return f;
}

int main()
{
    long long time;

    time = clock();
    for (int i=0; i<=40; i++) cout << simple_fibonacci(i) << endl;
    cout << "Execution Time : "
        << (clock() - time) * 1000 / CLOCKS_PER_SEC << " [ms]" << endl;

    time = clock();
    for (int i=0; i<=40; i++) cout << fibonacci(i) << endl;
    cout << "Execution Time : "
        << (clock() - time) * 1000 / CLOCKS_PER_SEC << " [ms]" << endl;

    return 0;
}

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#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

// フィボナッチ数列を求める単純な関数（とても遅い）

long long simple_fibonacci(int n)

{

if (n == 0) return 0;

if (n == 1) return 1;

return simple_fibonacci(n-1) + simple_fibonacci(n-2);

}

// メモ化して重複計算を回避したフィボナッチ数列

#define FIBINACCI_MAX 10000

long long fibonacci_memo[FIBINACCI_MAX] = {};

long long fibonacci(int n)

{

if (n == 0) return 0;

if (n == 1) return 1;

if (fibonacci_memo[n] != 0) return fibonacci_memo[n]; // メモを参照

if (FIBINACCI_MAX < n) return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2); // 上限を超えた時を考慮

long long f = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2); // 本来のフィボナッチ数列の計算

fibonacci_memo[n] = f; // メモする

return f;

}

int main()

{

long long time;

time = clock();

for (int i=0; i<=40; i++) cout << simple_fibonacci(i) << endl;

cout << "Execution Time : "

<< (clock() - time) * 1000 / CLOCKS_PER_SEC << " [ms]" << endl;

time = clock();

for (int i=0; i<=40; i++) cout << fibonacci(i) << endl;

cout << "Execution Time : "

<< (clock() - time) * 1000 / CLOCKS_PER_SEC << " [ms]" << endl;

return 0;

}

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