比较实用的语法糖

《从 C++98 到 C++20，寻觅甜甜的语法糖们》

这篇文章对《从 C++98 到 C++20，寻觅甜甜的语法糖们》稍有改动

find(bg,ed,val)
- 返回指向第一个等于 $v a l$ 的元素的指针。
- 时间复杂度 $O (n)$ 。
- 后文所有序列操作的函数，都以 $n$ 代指 $e d - b g$ 。
fill(bg,ed,val)
- 将 $b g \sim e d$ 之间的所有元素赋值为 $v a l$ 。
- 复杂度为 $O (n)$ ，常数略大于 memset。
- 在 val = 0x3f 时常数与 memset 相同。（存疑）
- 常用于弥补 memset 无法赋值的问题，如赋值一个数组为 $1$ 。
max_element/min_element(bg,ed)
- 返回指向 $b g \sim e d$ 中最大/最小的元素的指针。
- 时间复杂度 $O (n)$ 。
- 第三个参数可传入比较函数。
- 求数组最大值就可以直接写：*max_element(a+1,a+n+1)
nth_element(bg,md,ed)：
- 将 $b g \sim e d$ 中的内容重新分配顺序， $\leq$ md 的元素在 $b g \sim m d$ ， $\geq$ md 的元素都在 $m d \sim e d$ 。
- 时间复杂度 $O (n)$ ，需要 $O (n)$ 的额外空间。
- 第四个参数为比较函数，若不传则默认 less<>()。
- 常用于线性求序列中的第 $k$ 大，常用于实现替罪羊树。
stable_sort(bg,ed)
- 对 $b g \sim e d$ 进行稳定排序。
- 时间复杂度 $O (n l o g n)$ ，要 $O (n)$ 的额外空间。
- 当空间不足时使用 $O (n l o g_{2} n)$ 的双调排序。
next_permutation(bg,ed)
- 将 $b g \sim e d$ 更改为下一个排列，并返回 $1$ 。
- 若 $b g \sim e d$ 已经是最后一个排列，那么返回 $0$ 。
- 下一个排列的定义为字典序严格大于当前排列的下一个排列。
- 时间复杂度 $O (n)$ 。
- 事实上 $b g \sim e d$ 不一定要是排列，可以存在相同元素。
- 常用于枚举全排列：
```
do{
	// ...
}while(next_permutation(p,p+n));
```
- prev_permutation(bg,ed) 可以求出上一个排列。
merge(bg1,ed1,bg2,ed2,bg3)
- $b g 1 \sim e d 1$ 和 $b g 2 \sim e d 2$ 是两个有序序列，对其进行归并并存入 bg3。
- 不能够原地归并，若要原地归并请使用 inplace_merge。
- 时间复杂度 $O (e d 1 - b g 1 + e d 2 - b g 2)$ 。
- 可以传入第六参数作为比较函数。
inplace_merge(bg,md,ed)
- 将 $b g \sim m d$ 和 $m d \sim e d$ 归并排序，并存入 bg。
- 时间复杂度 $O (n)$ ，需要 $O (n)$ 的额外空间。
- 当空间不足时使用 $O (n l o g n)$ 的原地排序。
- 常数较小，可能比手写的还快。
- 可以传入第四个参数作为比较函数。
- 常用于 CDQ 分治等分治算法，非常好用。
count(bg,ed,val)
- 返回 $b g \sim e d$ 中等于 $v a l$ 的元素的个数。
时间复杂度 $O (n)$ 。
count_if(bg,ed,func)
- 返回 $b g \sim e d$ 中使得函数 func 返回值为 $\true$ 的元素的个数。
- 时间复杂度 $O (n \times f)$ ， $f$ 为 func 的复杂度。
- 常用的 func 有：islower/isupper/isdigit 等。
replace(bg,ed,val1,val2)
- 将 $b g \sim e d$ 中所有等于 $v a l 1$ 的元素替换为 $v a l 2$ 。
- 时间复杂度 $O (n)$ 。
for_each(bg,ed,func)
- 对 $b g \sim e d$ 中所有元素执行函数 func。
- 时间复杂度 $O (n \times f)$ 。
- 其实没啥用，就是能压行。
accumulate(bg,ed,val)
- 将 $b g \sim e d$ 中的所有所有元素与初始值 $v a l$ 相加，返回这个和。
- 时间复杂度 $O (n)$ 。
- 可以传入第四个参数作为加法。
- 可以用于求序列和，但注意，该函数返回值与 $v a l$ 类型一致，意味着你要注意 long long 的问题：
```
accumulate(bg,ed,0);//返回值是 int，可能溢出
accumulate(bg,ed,0ll);//返回值是 long long
```
fabs(x)
- 返回 $∣ x ∣$ 。
- 注意，对浮点运算请都使用 fabs 而不是 abs，因为有可能你调用的是 abs(int)。
ceil(x)
- 返回 $⌈ x ⌉$
- 其返回值依旧是浮点类型，输出时注意格式。
floor(x)
- 返回 $⌊ x ⌋$
- 其返回值依旧是浮点类型，输出时注意格式。
shuffle(bg,ed,gen)
- 打乱 $b g \sim e d$ 的顺序，gen 是一个随机数生成器（mt19937）。
- 时间复杂度 $O (n)$ 。
- C++11 之后请尽量使用 shuffle 而不是 random_shuffle。
is_sorted(bg,ed)
- 判断 $b g \sim e d$ 是否升序排序。
- 时间复杂度 $O (n)$ 。
minmax(a,b)
- 返回一个 pair<>，其 first 为 $min (a, b)$ ，second 为 $max (a, b)$ 。
- 时间复杂度 $O (1)$ 。
- 常用于无向图存边的去重问题。
exp2(x)
- 返回 $2^{x}$ 。
log2(x)
- 返回 $l o g_{2} (x)$
hypot(x,y)
- 返回 $\sqrt{x^{2} + y^{2}}$
- 常用于求两点之间的距离，非常方便。
hypot(x,y,z)
- 返回 $\sqrt{x^{2} + y^{2} + z^{2}}$
- 复杂度 O(1)。
- 常用来求三维中两点距离。

mt19937

一个类型，作为随机数生成器。
其构造函数应传入一个数字作为随机种子，使用时用法和 $r a n d$ 相同。
生成 unsigned int 范围内的随机数。

mt19937 gen(123456); //123456 为随机种子
int x = gen()%10000; //x will in [0,10000]
uint32_t y = gen(); //normally y will in [0,2^32]

随机种子通常为时间相关，下面的非常常用，建议背过

mt19937 gen(chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count());//chrono 在头文件 <chrono> 中

uniform_int_distribution(L,R)
- 随机数发生器，每次调用时传入一个 mt19937，返回一个 $L \sim R$ 之间的整数，类型为 $T$ ，若 $T$ 为空则默认为 int。
uniform_real_distribution(L,R)
- 随机数发生器，每次调用时传入一个 mt19937，返回一个 $L \sim R$ 之间的实数，类型为 $T$ ，若 $T$ 为空则默认为 double。
gcd(x,y) 或 lcm(x,y)
- 返回 $gcd (| x |, | y |)$ 或 $lcm (| x |, | y |)$ 的值。
- 复杂度对数级别的。
- 保证了返回值的符号是正。
- $lcm$ 的实现是先除后乘。
popcount(x)
- 返回无符号整形 $x$ 在二进制下 $1$ 的个数。
- 时间复杂度有说 $O (\log \log x)$ 的，也有说 $O (1)$ 的，一定比手写的快。
- 使用 __builtin_popcount 实现，但会检查传入的参数是否为无符号整形。

countl_zero(x);//从最高位起连续的 0 的数量
countr_zero(x);//从最低位起连续的 0 的数量
countl_one(x);//从最高位起连续的 1 的数量
countr_one(x);//从最低位起连续的 1 的数量

bit_width(x)
- 当 $x = 0$ 时返回 $0$ ，否则返回 $1 + ⌊ l o g 2 (x) ⌋$ 。
- 即二进制下 $x$ 的位数。
- 复杂度 $O (1)$ 。
bit_floor(x)/bit_ceil(x)
- 返回不超过 $x$ 的最大的 $2$ 的整次幂 / 不小于 $x$ 的最小的 $2$ 的整次幂。
- 复杂度 $O (1)$ 。
has_single_bit(x)
- 返回 $x$ 是否为 $2$ 的整次幂，相当于 popcount(x)==1。
- 复杂度 $O (1)$ 。
numbers 库

头文件 <numbers>，命名空间 std::numbers 中提供了大量的数学常数：

代码表示	数学表示
e_v	$e$
log2e_v	$l o g_{2} e$
pi_v	$π$
log10e_v	$l o g_{10} e$
inv_pi_v	$\frac{1}{π}$
inv_sqrtpi_v	$\frac{1}{\sqrt{π}}$
ln2_v	$\ln 2$
ln10_v	$\ln 10$
sqrt2_v	$\sqrt{2}$
sqrt3_v	$\sqrt{3}$
inv_sqrt3_v	$\frac{1}{\sqrt{3}}$
egamma_v	欧拉-马斯克若尼常数 $γ$
phi_v	黄金比 $ϕ = \frac{\sqrt{5} + 1}{2}$ （注意这里是加号！！！）

这些都是类模板，调用时请填入类型：

int main(){
  std::cout<<std::fixed<<std::setprecision(9)<<std::numbers::pi_v<double><<'\n';
}

去掉末尾的 _v 后直接就是一个常量：

cout<<numbers::e<<'\n';

上一篇搜狗双拼

posted @ 2023-07-01 11:28 liukejie 阅读(101) 评论(0) 编辑收藏举报

刷新页面返回顶部

登录后才能查看或发表评论，立即登录或者逛逛博客园首页

liukejie

Welcome to my blog

比较实用的语法糖

《从 C++98 到 C++20，寻觅甜甜的语法糖们》

这篇文章对《从 C++98 到 C++20，寻觅甜甜的语法糖们》稍有改动

公告

最新随笔

随笔分类

随笔档案

文章分类

文章档案

最新评论