C++编程挑战：70个经典问题解析

"C++经典70个问题涵盖了数据结构、算法和编程概念，如平衡树、有向图求环和哈夫曼编码等" 在C++编程中，掌握经典问题的解决方案是提升技能的关键。以下是一些核心知识点的详细解释： 1. **模板方法设计模式**：这是一种行为设计模式，它定义了一个操作中的算法骨架，允许子类在不改变整体结构的情况下重写特定步骤。在C++中，模板方法通常通过基类中的虚函数和final关键字实现。 2. **有向图求环**：在C++中，解决这个问题通常涉及到深度优先搜索(DFS)或广度优先搜索(BFS)来检测环路。使用邻接矩阵或邻接表表示图，然后进行相应的遍历检查是否存在环。 3. **哈夫曼编码**：用于数据压缩，是一种最优前缀编码。构建哈夫曼树并根据其生成编码，频率高的字符用较短的编码，频率低的字符用较长的编码。 4. **is-a vs has-a**：这是面向对象编程中的概念。`is-a`关系指的是一个类是另一个类的子类，例如`Dog is a Pet`。`has-a`关系则表示类包含其他类的实例作为其成员，如`Boy has a Pet`。 5. **struct与class的区别**： - 默认访问修饰符：struct默认为public，class默认为private。 - 成员初始化：struct的成员默认为public，class的成员默认为private，但struct和class都可以在构造函数初始化列表中初始化成员。 6. **STL中的vector**：C++标准库中的动态数组，支持高效随机访问和动态扩展。插入和删除元素时，可能会导致内存重新分配，影响性能。 7. **平衡树**：如AVL树或红黑树，确保树的左右子树高度差不超过1，保持查找、插入和删除操作的时间复杂度为O(logn)。 8. **void*指针**：可以指向任何类型的数据，但在使用前必须转换回实际类型。 9. **线程局部存储TLS**：在多线程环境中，每个线程拥有自己的变量副本，避免了线程间的数据冲突。 10. **COM（组件对象模型）**：微软的组件技术，允许不同语言和操作系统之间的交互。COM+扩展了COM，提供了事务处理、安全性、事件处理等高级服务。 11. **哈希表**：通过哈希函数将键映射到数组索引，实现快速查找（理想情况下O(1)）。解决冲突的方法包括开放寻址法和链地址法。 12. **32位与64位系统**：32位系统最多处理4GB内存，而64位系统能处理更多。对于大规模数据处理，64位系统更优。 13. **棋盘覆盖问题**：经典的数学问题，如4*4棋盘覆盖15个石子，挑战在于找到一种放置方式使得每行每列都有石子。 14. **KMP算法**：一种字符串匹配算法，利用部分匹配表避免不必要的回溯，提高搜索效率。 15. **图像处理**：在C++中，可以使用OpenCV等库进行图像处理，包括图像旋转、缩放、颜色空间转换等。 16. **工作流引擎**：如Windows Workflow Foundation，用于创建和执行业务流程，处理复杂的异步任务。 17. **二维数组的特殊问题**：在某些情况下，可以利用二维数组的特性解决数学和编程问题。 以上仅是C++经典问题的冰山一角，实际学习过程中还需要深入理解并实践这些概念。