ACM-ICPC 中可能会使用到的库
sort(v.first(),v.end(),cmp())
unique(v.first(),v.end(),cmp()) 第三个参数可以传入一个bool型,用来判断是不是相等,返回unique后的超尾
max_element(v.first(),v.end(),cmp()) 返回一个迭代器
max_element(v.first(),v.end(),cmp()) 返回一个迭代器
nth_elemtn(v.first(),v.first()+nth,v.end(),cmp()) 对整个容器部分排序后,返回nth迭代器。其中 $[first,nth)$ 都比nth小, $[nth,last)$ 都不小于nth。
reverse(v.first(),v.end())反转
rotate(v.first(),v.middle(),v.end()) 左右交换位置,用处不大还慢(因为随机访问对CPU缓存机制的不友好,太差劲了)
random_shuffle(first, last, rand)产生随机序列
pb_ds
//首先需要以下头文件以及命名空间 #include <ext/pb_ds/tree_policy.hpp> #include <ext/pb_ds/assoc_container.hpp> using namespace __gnu_pbds;
优先队列
#include <ext/pb_ds/priority_queue.hpp>
可合并优先队列pairing_heap_tag
此外,pb_ds库的优先队列支持合并操作,pairing_heap的合并时间复杂度是O(logn)的,可以说基本上完美代替了左偏树。合并的调用方式是:
支持迭代器,可以记录push的返回迭代器来对优先队列中的元素进行修改
join(priority_queue &other) //合并两个堆,other会被清空
split(Pred prd,priority_queue &other) //分离出两个堆
modify(point_iterator it,const key) //修改一个节点的值
因为重名的原因一定要加上 __gnu_pbds::
__gnu_pbds::priority_queue<int,greater<int>,pairing_heap_tag> pq;
// 对两优先队列进行一些操作
a.join(b);(O(1)合并)
此时优先队列b内所有元素就被合并进优先队列a中,且优先队列b被清空。
名次树/红黑树
#include <ext/pb_ds/tree_policy.hpp> #include <ext/pb_ds/assoc_container.hpp> #include <bits/stdc++.h> using namespace __gnu_pbds; using namespace std; typedef tree<int, null_type, less<int>, rb_tree_tag,tree_order_statistics_node_update> rbtree;
// int类型
// null_type为映射类型, 低版本g++为 null_mapped_type// less<int>, greater<int> 比较器// rb_tree_tag 和 splay_tree_tag 选择树的类型// tree_order_statistics_node_update 结点更新// insert, erase// order_of_key rank// find_by_order() kth// lower_bound() 前继, >=x 最小的迭代器// upper_bound() 后继 >x 最小的迭代器// a.join(b) b并入a,前提是两颗树的取值范围不相交// a.split(v, b) key <= v的属于a,其他属于// 注意,插入的元素会去重,如set
迭代器支持++和--
计数从0开始而不是从1开始,例如查询第k+1小的数,使用find_by_order()函数,返回的为迭代器。t.find_by_order(2),查询(常说的第3小的数)
查询比x小的数的个数,注意,是比x小的个数,不是x的排名。t1.order_of_key(2),查询比2小的数的个数,相当于2的排名-1。
正常的splay
#include <ext/pb_ds/tree_policy.hpp>#include <ext/pb_ds/assoc_container.hpp>#include <bits/stdc++.h> using namespace __gnu_pbds; using namespace std; const int MAXN = 1000000 + 10; int price, menu[MAXN], cnt[MAXN]; template<class T>inline bool nextInt(T &n) { T x = 0, tmp = 1; char c = getchar(); while((c < '0' || c > '9') && c != '-' && c != EOF) c = getchar(); if(c == EOF) return false; if(c == '-') c = getchar(), tmp = -1; while(c >= '0' && c <= '9') x *= 10, x += (c - '0'), c = getchar(); n = x*tmp; return true; } template<class T>inline void Out(T n) { if(n < 0) { putchar('-'); n = -n; } int len = 0, data[20]; while(n) { data[len++] = n%10; n /= 10; } if(!len) data[len++] = 0; while(len--) putchar(data[len]+48); } struct Splay_Tree { struct Node { int father, childs[2], key, cnt, _size; inline void init() { father = childs[0] = childs[1] = key = cnt = _size = 0; } inline void init(int father, int lchild, int rchild, int key, int cnt, int sz) { this -> father = father, childs[0] = lchild, childs[1] = rchild; this -> key = key, this -> cnt = cnt, _size = sz; } } tre[MAXN]; int sign, root; inline void init() { sign = root = 0; } inline bool judge(int x) { return tre[ tre[x].father ].childs[1] == x; } inline void update(int x) { if(x) { tre[x]._size = tre[x].cnt; if(tre[x].childs[0]) { tre[x]._size += tre[ tre[x].childs[0] ]._size; } if(tre[x].childs[1]) { tre[x]._size += tre[ tre[x].childs[1] ]._size; } } } inline void rotate(int x) { int y = tre[x].father, z = tre[y].father, k = judge(x); //tre[y].childs[k] = tre[x].childs[!k], tre[ tre[x].childs[!k] ].father = y; //tre[x].childs[!k] = y, tre[y].father = x; //tre[z].childs[ tre[z].childs[1] == y ] = x, tre[x].father = z; if(k == 0) { ///zig tre[y].childs[0] = tre[x].childs[1], tre[ tre[x].childs[1] ].father = y; tre[x].childs[1] = y, tre[y].father = x; } else { ///zag tre[y].childs[1] = tre[x].childs[0], tre[ tre[x].childs[0] ].father = y; tre[x].childs[0] = y, tre[y].father = x; } tre[z].childs[ tre[z].childs[1] == y ] = x, tre[x].father = z; update(y); } inline void splay(int x,int goal) { for(int father; (father = tre[x].father) != goal; rotate(x) ) { if(tre[father].father != goal) { rotate(judge(x) == judge(father) ? father : x); } } root = x; } inline void insert_node(int x) { if(root == 0) { tre[++sign].init(0, 0, 0, x, 1, 1); root = sign; return ; } int now = root, father = 0; while(1) { if(tre[now].key == x) { tre[now].cnt ++; update(now), update(father); splay(now, 0); break; } father = now; if(x > tre[now].key) { now = tre[now].childs[1]; } else { now = tre[now].childs[0]; } if(now == 0) { tre[++sign].init(father, 0, 0, x, 1, 1); if(x > tre[father].key) { tre[father].childs[1] = sign; } else { tre[father].childs[0] = sign; } update(father); splay(sign, 0); break; } } } inline int pre() { int now = tre[root].childs[0]; while(tre[now].childs[1]) { now = tre[now].childs[1]; } return now; } inline int next() { int now = tre[root].childs[1]; while(tre[now].childs[0]) { now = tre[now].childs[0]; } return now; } inline int find_rank(int x) { /// 找x的排名 int now = root, ans = 0; while(1) { if(x < tre[now].key) { now = tre[now].childs[0]; } else { if(tre[now].childs[0]) { ans += tre[ tre[now].childs[0] ]._size; } if(x == tre[now].key) { splay(now, 0); return ans + 1; } ans += tre[now].cnt; now = tre[now].childs[1]; } } } inline int find_by_order(int x) { int now = root; while(1) { if(tre[now].childs[1] && x <= tre[ tre[now].childs[1] ]._size ) { now = tre[now].childs[1]; } else { int rchild = tre[now].childs[1], sum = tre[now].cnt; if(rchild) { sum += tre[rchild]._size; } if(x <= sum) { int ans = tre[now].key; splay(now, 0); return ans; } x -= sum; now = tre[now].childs[0]; } } } inline int find_rankx(int x) { /// 找排名为x的数字 int now = root; while(1) { if(tre[now].childs[0] && x <= tre[ tre[now].childs[0] ]._size ) { now = tre[now].childs[0]; } else { int lchild = tre[now].childs[0], sum = tre[now].cnt; if(lchild) { sum += tre[lchild]._size; } if(x <= sum) { return tre[now].key; } x -= sum; now = tre[now].childs[1]; } } } inline void del(int x) { find_rank(x); if(tre[root].cnt > 1) { tre[root].cnt --; update(root); return ; } if(!tre[root].childs[0] && !tre[root].childs[1]) { tre[root].init(); root = 0; return ; } if(!tre[root].childs[0]) { int old_root = root; root = tre[root].childs[1], tre[root].father = 0, tre[old_root].init(); return ; } if(!tre[root].childs[1]) { int old_root = root; root = tre[root].childs[0], tre[root].father = 0, tre[old_root].init(); return ; } int pre_node = pre(), old_root = root; splay(pre_node, 0); tre[root].childs[1] = tre[old_root].childs[1]; tre[ tre[old_root].childs[1] ].father = root; tre[old_root].init(); update(root); } inline bool find(int x) { int now = root; while(1) { if(now == 0) { return 0; } if(x == tre[now].key) { splay(now, 0); return 1; } if(x > tre[now].key) { now = tre[now].childs[1]; } else { now = tre[now].childs[0]; } } } } tre; int n, opt, x; int main() { scanf("%d", &price); int id = 1; while(nextInt(opt) && opt) { //scanf("%d", &x); nextInt(x); if(opt == 1) { /// add price of x tre.insert_node(x); cnt[x]++; /// 价格x的菜的数量 menu[id++] = x; /// 第id道菜价格x continue; } if(opt == 2) { int p = menu[x]; tre.find(p); if(cnt[p]) { cnt[p]--; } continue; } if(opt == 3) { int res = tre.find_by_order(x); if(res > price) { puts("Dui bu qi,Mei you."); } else if(cnt[res] == 0) { puts("Mei you. Zhe ge ke yi you. Zhe ge zhen mei you!"); } else { printf("You. %d Yuan.\n", res); } } } return 0; }
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平衡树
pb_ds库这次内置了红黑树(red-black tree)、伸展树(splay tree)和排序向量树(ordered-vector tree,没找到通用译名,故自行翻译)。这些封装好的树都支持插入(insert)、删除(erase)、求kth(find_by_order)、求rank(order_of_key)操作
封装好的红黑树可以达到手写Treap的速度。
求kth(find_by_order)返回的是迭代器,求rank返回的是值,两者都是从0开始计算的。
此外,它们也支持合并(join)和分离(split)操作。用法如下。
tree<int,null_type> a,b;
// 对两平衡二叉树进行一些操作
a.join(b);
// 对两平衡二叉树进行一些操作
a.split(v,b);
这里需要进行一些解释。join操作的前提是两棵树的key的取值范围不相交,否则会抛出一个异常;合并后平衡二叉树b被清空。split操作中,v是一个与key类型相同的值,表示key小于等于v的元素属于平衡二叉树a,其余的属于平衡二叉树b,注意此时后者已经存有的元素将被清空。
rope
#include<ext/rope> using namespace __gnu_cxx; append() string &append(const string &s,int pos,int n); //把字符串s中从pos开始的n个字符连接到当前字符串的结尾或 a.append(b); substr() s.substr(0,5); //获得字符串s中从第零位开始长度为5的字符串(默认时长度为刚好开始位置到结尾) push_back(x);//在末尾添加x insert(pos,x);//在pos插入x,自然支持整个char数组的一次插入 erase(pos,x);//从pos开始删除x个 copy(pos,len,x);//从pos开始到pos+len为止用x代替 replace(pos,x);//从pos开始换成x substr(pos,x);//提取pos开始x个 at(x)/[x];//访问第x个元素
支持用数组下标访问,不需要使用迭代器(迭代器会超时)
技巧:有时翻转操作可以维护一个反方向的rope
声明
rope<char> str;
哈希表
#include<ext/pb_ds/assoc_container.hpp> #include<ext/pb_ds/hash_policy.hpp> usingnamespace __gnu_pbds; cc_hash_table<string,int>mp1;//拉链法 gp_hash_table<string,int>mp2;//查探法(快一些)
不使用C++11的时候比map的效率大大提高