C++讀寫檔案中的字串

今天幫人做了個簡單的作業，沒想到花時間最多的不是演算法而是檔案的讀寫，還有對讀入字串的分割處理。晚上寫作業的時候又用到了對字串的處理，這裡記錄一下。
小白第一次寫部落格，做的不好的請多多指正。

題目如下：

Retail.dat檔案中包含了某零售商店M的8萬多條真實（16,470種）商品的銷售記錄（每行對應一條銷售記錄），現M店裝修，需要把這些商品擺放在一個單行長櫃中，如下：
… k K+1 K+2 …
其中每個格子僅放一種商品，且商店左右兩側各有一個門，顧客從左門進入挑選商品，並在把所有商品都加入購物籃後可以馬上結帳從右門離去。注意顧客每次可能需要買多種商品，我們把顧客從進門選貨到選完所有貨物所經過的格子總數作為他的“購物不便程度”（以下簡稱“不便度”）度量，如：設顧客從左側（格子編號從1開始）進入商店，他所需的貨物分別擺放在101， 103， 210三個格子上，則該顧客的不便度為210。
請根據商品的歷史銷售記錄，為裝修後的M店設計一個合適的商品佈局順序，使得Retail.dat中所有顧客的總的不便度儘可能的小，並請編碼實現和驗證你的模型。程式的輸入/輸出要求描述如下：
輸入：Retail.dat 檔案
輸出：Layout.dat 檔案。該檔案總共有16,470行，第2行至最後一行每行包含如下內容：
商品編號， 格子編號
如 “123，1”表示第123號商品應該擺放在第一個格子裡面。
Layout.dat 檔案的第一行是Retail.dat中所有購買記錄在你的模型下的不便度的總和。

讀入：從硬碟讀入記憶體ifstream

首先將檔案流物件與檔案建立連線

• 注意這裡判別是否開啟失敗很重要
  我第一次做的時候檔案根本沒有讀取到，但是我完全不知道。
  把作業給朋友朋友也沒有把檔案放到同一位置，做一個簡單的檢驗是有必要的。

string fileName = "retail.dat";
in.open(fileName.data(), ios::in);   //將檔案流物件與檔案連線起來
assert(in.is_open()); //如果開啟失敗，這裡會終止執行

• 要求讀入檔案中的全部數字，檔案中數字的儲存方式為：

  
  因為檔案的輸入輸出都是以字串的形式，我面對的問題是：如何讀取檔案中的每一個字串並將他們轉換成數字。
  這裡可以提一下我踩過的坑（首先我沒有試過二進位制讀取和定義指標的讀取）：

  1. 行末和行初會無法讀入

     string filename;  
    string line;  
       while (getline (in, line)) // line中不包括每行的換行符  
        {   
            cout << line << endl;  
        }  
    }  
  

  2. 直接用EOF判定檔案末尾的，問題都是最後一行無法讀入或無法停止迴圈

   ifstream FILE("test.txt");
    while (FILE.peek() != EOF)//修改
    {
        FILE.get(c);
        cout << c;
    }    
  

  3.試圖直接逐個讀取，但實際上行末或者行初會無法讀入

  string buffer;
  fstream in;
  in.open("com.txt",ios::in);
  while(!in.eof())
  {
      in.getline(buffer,256,'\n');// 表示該行字元達到256個或遇到換行就結束
  }
  

  4.還有各種一邊讀入一邊轉換的騷操作，下次要一邊嘗試一邊記錄錯誤的經歷

  …

總而言之，最簡單的做法應該是，逐行讀取，在再提取空格，將單個字串轉換為數字。
注意這裡用到了stringstream來再次讀取從getline中讀到的每一行，自動跳過空格。

stringstream ss(buffer);

這部分實現的程式碼如下：

	string fileName = "retail.dat";

	ifstream in;
	in.open(fileName.data(), ios::in);   //將檔案流物件與檔案連線起來 
	assert(in.is_open());//如果開啟失敗，這裡會終止執行
	
	string buffer;
	while (getline(in, buffer))//一次讀取檔案的一行內容，含空格,為buffer的字串
	{
		int temp;
		stringstream ss(buffer);  //建立stringstream物件，初始化流內容為buffer所代表的字串
		while (ss >> temp)            //從buffer中一次次讀取數字存入temp，直到到達字串流的末尾
		{
			...對ss進行操作
		}
	}
	in.close();

寫出：從記憶體寫出到硬碟的資料夾

• 寫出比讀入簡單，將要輸出的檔案和輸出檔案流（如果輸出物件是螢幕這個流則為cout）聯絡起來以後，用法和cout一樣，只是輸出的物件不再是螢幕而是資料夾。

	//預設開啟方式是：如果原來存在，則刪除原來的檔案；沒有這個檔案會自動建立。
	ofstream fout("Layout.dat");
	for (int i = Size; i > 1; i--)
	{		
			fout << bin[i].num << "," << Size-i+1 << endl;
	}
	fout.close();

我流快速排序

單純記錄一下(有錯誤的請dalao指正），注意swap是我重寫的函式

void qsort(goods *a,int l,int r)
{
	if (abs(r - l) == 1)
	{	
		if (a[l] > a[r])
			swap(a[l], a[r]);
		return;
	}

	int pivot = l;
	int p = l, q = r;
	l++;
	while(l<r)
	{ 
		while (a[r] > a[pivot]&& l < r)
			r--;
		while (a[l] <= a[pivot] && l < r)
			l++;		
		swap(a[r], a[l]);
	}

	swap(a[pivot], a[l]);

	if (p != l - 1)
		qsort(a, p, l - 1);
	else
		return;
	if (l + 1 != q)
		qsort(a, l + 1, q);
	else
		return;
}

最後貼一下完整的實現程式碼：

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<cstring>
#include<string>
#include<cassert>
#include <sstream>
#include<cstdio>
using namespace std;
const int Size = 16470;

struct goods
{
	int num;
	int value;
	int degree;

	//過載自定義結構的運算子，根據資料總的出現頻率來判斷大小，出現次數相同，作為顧客不便度的次數越大，看做出現頻率越高
	bool operator>(const goods &a) 
	{
		if (this->value > a.value)
			return 1;
		else if (this->value == a.value&&this->degree > a.degree)
			return 1;
		else
			return 0;
	}

	bool operator<=(const goods &a)
	{
		if (this->value <a.value )
			return 1;
		else if (this->value == a.value&&this->degree <= a.degree)
			return 1;
		else return 0;
	}
};


void swap(goods &l, goods &r)
{
	goods t;
	t = l;
	l = r;
	r = t;
}

void qsort(goods *a,int l,int r)
{
	if (abs(r - l) == 1)
	{
		if (a[l] > a[r])
			swap(a[l], a[r]);
		return;
	}

	int pivot = l;
	int p = l, q = r;
	l++;
	while(l<r)
	{ 
		while (a[r] > a[pivot]&& l < r)
			r--;
		while (a[l] <= a[pivot] && l < r)
			l++;		
		swap(a[r], a[l]);
	}

	swap(a[pivot], a[l]);

	if (p != l - 1)
		qsort(a, p, l - 1);
	else
		return;
	if (l + 1 != q)
		qsort(a, l + 1, q);
	else
		return;
}

long long int cum(goods *bin)
{
	long long int count=0;
	int temp[Size];
	//temp[i]=k 即 序號為i的商品放在第k個貨架上
	for (int i = Size; i >= 1; i--)
	{
		temp[bin[i].num] =Size - i + 1 ;
	}

	for (int i = 1; i <= Size; i++)
	{
		if (bin[i].degree)
			count += bin[i].degree*temp[bin[i].num];
	}
	return count;
}

int main()
{
	string fileName = "retail.dat";
	goods bin[Size+1];//一個箱子，每個num代表著該類商品標號，value為個數

	memset(bin, 0, sizeof(bin));

	ifstream in;
	in.open(fileName.data(), ios::in);   //將檔案流物件與檔案連線起來 
	assert(in.is_open());//如果開啟失敗，這裡會終止執行
	
	string buffer;
	while (getline(in, buffer))//一次讀取檔案的一行內容，含空格,為buffer的字串
	{
		int temp;
		int max = 0;//儲存每一位顧客的不便度
		stringstream ss(buffer);  //建立stringstream物件，初始化流內容為buffer所代表的字串
		while (ss >> temp)            //從buffer中一次次讀取數字存入temp，直到到達字串流的末尾
		{
			if (temp > max)
				max = temp;//記下這個顧客的不方便度的序號
			bin[temp].num = temp; //讀到一個名為num的商品，暫時的編號為temp，等待排序
			bin[temp].value++; //所以名為num的商品暫時被使用了value次
		}
		bin[max].degree++;
	}
	in.close();
	
	qsort(bin,1,Size);//快速排序，按照被拿的次數排序
	long long int inconvient = cum(bin);


	ofstream fout("Layout.dat");
	fout << "這個模型的複雜度是： "<<inconvient << endl;
	for (int i = Size; i > 1; i--)
	{		
			fout << bin[i].num << "," << Size-i+1 << endl;
	}
	fout.close();

	
	system("pause");
	return 0;	

}