#include <bits/stdc++.h>      // 「全包含」——一次性包含所有标准库
using namespace std;           // 让我们可以写 cout 而不是 std::cout

int main() {
    ios_base::sync_with_stdio(false);  // 禁用 C 和 C++ I/O 的同步（更快）
    cin.tie(NULL);                      // 解除 cin 和 cout 的绑定（输入更快）

    // 你的解题代码写在这里

    return 0;
}

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

int main() {
    // int：整数，范围：-2,147,483,648 到 +2,147,483,647（约 ±20 亿）
    int apples = 42;
    int temperature = -5;

    // long long：大整数，范围：约 ±9.2 × 10^18
    long long population = 7800000000LL;  // LL 后缀表示「这是 long long 字面量」
    long long trillion = 1000000000000LL;

    // double：小数/分数
    double pi = 3.14159265358979;
    double percentage = 99.5;

    // bool：只有 true 或 false
    bool isRaining = true;
    bool finished = false;

    // char：单个字符（以 0-255 的数字存储）
    char grade = 'A';     // 单引号表示字符
    char newline = '\n';  // 特殊字符：换行符

    // string：字符序列
    string name = "Alice";         // 双引号表示字符串
    string greeting = "Hello!";

    // 打印所有变量：
    cout << "苹果数量: " << apples << "\n";
    cout << "人口: " << population << "\n";
    cout << "圆周率: " << pi << "\n";
    cout << "在下雨: " << isRaining << "\n";  // true 打印 1，false 打印 0
    cout << "成绩: " << grade << "\n";
    cout << "姓名: " << name << "\n";

    return 0;
}

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

int main() {
    char ch = 'A';

    // char 本质上是整数——可以打印其数值
    cout << ch << "\n";        // 打印：A（字符形式）
    cout << (int)ch << "\n";   // 打印：65（ASCII 值）

    // 可以对 char 做算术！
    char next = ch + 1;       // 'A' + 1 = 66 = 'B'
    cout << next << "\n";     // 打印：B

    // 比较 char（比较 ASCII 值）
    cout << ('a' < 'z') << "\n";   // 1（真，因为 97 < 122）
    cout << ('A' < 'a') << "\n";   // 1（真，因为 65 < 97）

    return 0;
}

char upper = 'C';
char lower = upper + 32;           // 'C'(67) + 32 = 'c'(99)
cout << lower << "\n";            // 打印：c

// 更易读的写法：
char lower2 = upper - 'A' + 'a';  // 'C'-'A' = 2，'a'+2 = 'c'
cout << lower2 << "\n";           // 打印：c

// 反向：小写 → 大写
char ch = 'f';
char upper2 = ch - 'a' + 'A';    // 'f'-'a' = 5，'A'+5 = 'F'
cout << upper2 << "\n";           // 打印：F

// 使用内置函数（更推荐，可读性更好）：
cout << (char)toupper('g') << "\n";  // 打印：G
cout << (char)tolower('G') << "\n";  // 打印：g

char ch = '5';

// 判断是否为数字
if (ch >= '0' && ch <= '9') {
    cout << "是数字！\n";
}

// 判断是否为大写字母
if (ch >= 'A' && ch <= 'Z') {
    cout << "大写字母！\n";
}

// 判断是否为小写字母
if (ch >= 'a' && ch <= 'z') {
    cout << "小写字母！\n";
}

// 或使用内置函数：
// isdigit(ch), isupper(ch), islower(ch), isalpha(ch), isalnum(ch)
if (isdigit(ch)) cout << "数字！\n";
if (isalpha(ch)) cout << "字母！\n";

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

int main() {
    // 创建字符串
    string s1 = "Hello";
    string s2 = "World";
    string empty = "";           // 空字符串
    string repeated(5, 'x');     // "xxxxx"——5 个 'x'

    // 长度
    cout << s1.size() << "\n";   // 5（等同于 s1.length()）

    // 拼接
    string s3 = s1 + " " + s2;  // "Hello World"
    s1 += "!";                   // s1 变为 "Hello!"

    // 访问单个字符（从 0 开始，与数组相同）
    cout << s3[0] << "\n";      // 'H'
    cout << s3[6] << "\n";      // 'W'

    // 修改单个字符
    s3[0] = 'h';                // "hello World"

    // 比较（字典序）
    cout << ("apple" < "banana") << "\n";   // 1（真）
    cout << ("abc" == "abc") << "\n";       // 1（真）
    cout << ("abc" < "abd") << "\n";        // 1（真，逐字符比较）

    return 0;
}

string s = "USACO";

// 方法一：下标循环
for (int i = 0; i < (int)s.size(); i++) {
    cout << s[i] << " ";  // U S A C O
}
cout << "\n";

// 方法二：范围 for 循环（更简洁）
for (char ch : s) {
    cout << ch << " ";    // U S A C O
}
cout << "\n";

// 方法三：引用范围 for（可就地修改）
for (char& ch : s) {
    ch = tolower(ch);     // 将每个字符转为小写
}
cout << s << "\n";        // "usaco"

string s = "Hello, World!";

// 子串：s.substr(起始位置, 长度)
string sub = s.substr(7, 5);     // "World"（从第 7 个字符开始取 5 个）
string sub2 = s.substr(7);       // "World!"（从第 7 个到结尾）

// 查找：s.find("文本")——返回下标，找不到返回 string::npos
size_t pos = s.find("World");    // 7（注意类型是 size_t，不是 int！）
if (s.find("xyz") == string::npos) {
    cout << "未找到！\n";
}

// 追加
s.append(" Hi");                 // "Hello, World! Hi"
// 等价于：s += " Hi";

// 插入
s.insert(5, "!!");               // "Hello!!, World! Hi"

// 删除：s.erase(起始位置, 个数)
s.erase(5, 2);                   // 从第 5 位删除 2 个字符

// 替换：s.replace(起始位置, 个数, "新文本")
string msg = "I love cats";
msg.replace(7, 4, "dogs");       // "I love dogs"

// cin >> 读取一个单词（遇到空白字符停止）
string word;
cin >> word;    // 输入 "Hello World" → word = "Hello"

// getline 读取整行（包含空格）
string line;
getline(cin, line);   // 输入 "Hello World" → line = "Hello World"

// ⚠️ 注意：cin >> 之后，调用 getline 前先 cin.ignore()！
int n;
cin >> n;
cin.ignore();          // 消耗残留的 '\n'
string fullLine;
getline(cin, fullLine); // 现在可以正确读取

// 字符串 → 整数
string numStr = "42";
int num = stoi(numStr);         // stoi = "string to int" → 42
long long big = stoll("123456789012345"); // stoll = "string to long long"

// 字符串 → 浮点数
double d = stod("3.14");       // stod = "string to double" → 3.14

// 整数 → 字符串
int x = 255;
string s = to_string(x);       // "255"
string s2 = to_string(3.14);   // "3.140000"

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

int main() {
    int a = 17, b = 5;

    cout << a + b << "\n";   // 22  （加法）
    cout << a - b << "\n";   // 12  （减法）
    cout << a * b << "\n";   // 85  （乘法）
    cout << a / b << "\n";   // 3   （整数除法——截断向零！）
    cout << a % b << "\n";   // 2   （取模——整除后的余数）

    // 整数除法示例：
    // 17 ÷ 5 = 3 余 2
    // 因此：17 / 5 = 3，17 % 5 = 2

    double x = 17.0, y = 5.0;
    cout << x / y << "\n";   // 3.4（操作数是 double 时进行实数除法）

    // 复合赋值运算符：
    int n = 10;
    n += 5;    // 等同于：n = n + 5   → n 现在是 15
    n -= 3;    // 等同于：n = n - 3   → n 现在是 12
    n *= 2;    // 等同于：n = n * 2   → n 现在是 24
    n /= 4;    // 等同于：n = n / 4   → n 现在是 6
    n++;       // 等同于：n = n + 1   → n 现在是 7
    n--;       // 等同于：n = n - 1   → n 现在是 6

    cout << n << "\n";  // 6

    return 0;
}

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

int main() {
    ios_base::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(NULL);

    long long n, m;
    cin >> n >> m;  // 在同一行读取两个数

    cout << n + m << "\n";  // 和
    cout << n - m << "\n";  // 差
    cout << n * m << "\n";  // 积
    cout << n / m << "\n";  // 整数商
    cout << n % m << "\n";  // 余数

    return 0;
}

思路： 用 cout 打印三行。无需读取输入。

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

int main() {
    cout << "Hello, Alice!\n";
    cout << "My favorite number is 7.\n";
    cout << "I am learning C++.\n";
    return 0;
}

关键点：

• 每条 cout 语句以 ;\n" 结尾——\n 产生换行
• 也可以将多个 << 连在一条 cout 上
• 没有输入时不需要 cin

思路： 五条独立的 cout 语句，每条打印一个数字。

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

int main() {
    cout << 1 << "\n";
    cout << 2 << "\n";
    cout << 3 << "\n";
    cout << 4 << "\n";
    cout << 5 << "\n";
    return 0;
}

关键点：

• cout << 1 << "\n" 打印数字 1 后跟换行
• 第 2.2 章会学用循环来做这件事——但手动写对小数量完全没问题

思路： 读入变量，乘以 2，打印。

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

int main() {
    int n;
    cin >> n;
    cout << n * 2 << "\n";
    return 0;
}

关键点：

• cin >> n 读取一个整数存入 n
• 可以直接在 cout 里做算术：n * 2 先计算，再打印
• 若 n 可能很大（最大 10^9），用 long long n，因为 n * 2 可能溢出 int

思路： 读取两个整数，相加，打印。

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

int main() {
    int a, b;
    cin >> a >> b;
    cout << a + b << "\n";
    return 0;
}

关键点：

• cin >> a >> b 在一条语句中读取两个值——无论它们在同一行还是不同行都有效
• 在同一行声明两个变量：int a, b; 等价于 int a; int b;

思路： 读取字符串，嵌入问候语中打印。

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

int main() {
    string name;
    cin >> name;
    cout << "Hi, " << name << "!\n";
    return 0;
}

关键点：

• string name; 声明一个存储文本的变量
• cin >> name 读取一个单词（遇到第一个空格停止）
• 注意 cout 的链式写法：字符串字面量 + 变量 + 字符串字面量

思路： 年龄乘以 365。由于年龄 × 365 不会超过 int 范围（最大约 150 岁 → 150×365 = 54750，远小于 int 上限），用 int 即可。

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

int main() {
    int years;
    cin >> years;
    cout << years * 365 << "\n";
    return 0;
}

关键点：

• years * 365 按整数计算——这里不存在溢出风险
• 如果还要换算成小时、分钟、秒，为安全起见改用 long long

思路： 使用整数除法和取模。先除以 3600 得小时数，余数（mod 3600）再除以 60 得分钟数，最后剩余的是秒数。

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

int main() {
    long long s;
    cin >> s;

    long long hours = s / 3600;         // 每小时 3600 秒
    long long remaining = s % 3600;     // 去掉完整小时后剩余的秒数
    long long minutes = remaining / 60; // 每分钟 60 秒
    long long seconds = remaining % 60; // 去掉完整分钟后剩余的秒数

    cout << hours << " hours\n";
    cout << minutes << " minutes\n";
    cout << seconds << " seconds\n";

    return 0;
}

关键点：

• 用 long long 是因为 S 最大 10^9（int 也够，但 long long 是好习惯）
• 核心思路：s % 3600 得到去掉完整小时后的秒数，再除以 60 得分钟
• 验证：3661 → 3661/3600=1 小时，3661%3600=61，61/60=1 分钟，61%60=1 秒 ✓

思路： 面积 = L × W，周长 = 2 × (L + W)。

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

int main() {
    long long L, W;
    cin >> L >> W;

    cout << "Area: " << L * W << "\n";
    cout << "Perimeter: " << 2 * (L + W) << "\n";

    return 0;
}

关键点：

• 运算顺序：2 * (L + W)——括号确保先加 L+W，再乘以 2
• 使用 long long 以防 L、W 较大（若 L、W 最大 10^9，L*W 最大 10^18）

思路： 套用公式。需要小数输出，用 double。陷阱：9/5 整数运算结果是 1，不是 1.8！

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

int main() {
    double celsius;
    cin >> celsius;

    double fahrenheit = celsius * 9.0 / 5.0 + 32.0;

    cout << fixed << setprecision(2) << fahrenheit << "\n";

    return 0;
}

关键点：

• 用 9.0 / 5.0（或 9.0/5）而不是 9/5——后者是整数除法，结果是 1 而不是 1.8！
• fixed << setprecision(2) 强制输出恰好 2 位小数
• 验证：100°C → 100 × 9.0/5.0 + 32 = 180 + 32 = 212 ✓

思路： 每种硬币数量乘以面值，全部相加。

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

int main() {
    int quarters, dimes, nickels, pennies;
    cin >> quarters >> dimes >> nickels >> pennies;

    int total = quarters * 25 + dimes * 10 + nickels * 5 + pennies * 1;

    cout << total << "\n";

    return 0;
}

关键点：

• 每种硬币乘以面值：quarters=25，dimes=10，nickels=5，pennies=1
• 验证：3×25 + 2×10 + 1×5 + 4×1 = 75 + 20 + 5 + 4 = 104 ✓
• 若硬币数量很大，改用 long long

思路： 以 long long 读入两个数，然后两种方式各算一次乘积——一次强转为 int，一次用 long long。直观展示溢出效果。

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

int main() {
    long long a, b;
    cin >> a >> b;

    // 先转成 int 再乘，强制触发整数溢出
    int int_product = (int)a * (int)b;

    // long long 乘法——值最大 10^9 时不会溢出
    long long ll_product = a * b;

    cout << "int product: " << int_product << "\n";
    cout << "long long product: " << ll_product << "\n";

    return 0;
}

关键点：

• (int)a * (int)b——两个操作数都转成 int 再乘，乘法在 int 范围内溢出
• a * b（a、b 是 long long）——乘法在 long long 空间内进行，不溢出
• 10^9 × 3 的实际结果是 3×10^9，但 int 最大约 2.147×10^9 < 3×10^9，溢出后得到 -1294967296
• 教训： 当任意一个值可能达到约 10^5 或更大时，乘法时始终用 long long

思路： N 和 M 各自能放进 int，但 N × M = 10^18——超出 int 上限（约 2.1×10^9），勉强放进 long long（上限约 9.2×10^18）。必须用 long long。

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

int main() {
    ios_base::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(NULL);

    long long n, m;
    cin >> n >> m;

    cout << n * m << "\n";

    return 0;
}

关键点：

• 用 long long 变量读取是关键——cin >> n 可以处理最大 9.2×10^18 的值
• 若用 int 变量：int n, m; cin >> n >> m; cout << n * m;——这会静默溢出，输出错误答案
• 做 USACO 题时，始终检查约束：若 N 最大 10^9，且可能要算 N × N，就需要 long long

思路： 判断 x 和 y 的正负。x 和 y 正负的每种组合恰好对应一个象限。使用 if/else-if 链（第 2.2 章会完整讲，但这里很直接）。

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

int main() {
    ios_base::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(NULL);

    int x, y;
    cin >> x >> y;

    if (x > 0 && y > 0) {
        cout << 1 << "\n";
    } else if (x < 0 && y > 0) {
        cout << 2 << "\n";
    } else if (x < 0 && y < 0) {
        cout << 3 << "\n";
    } else {  // x > 0 && y < 0
        cout << 4 << "\n";
    }

    return 0;
}

关键点：

• && 运算符表示「且」——两个条件都必须为真
• 题目保证 x ≠ 0 且 y ≠ 0，无需处理这些边界情况
• 四种情况互斥（对任意输入恰好一种为真），else-if 链完美适用
• 可以用公式简化，但显式 if/else 更清晰，速度一样快