清北学堂Day 6之STL

电脑突然一炸，什么都没有保存，凉了。（又出现了笔记凉凉事件嘤嘤嘤）

行吧慢慢回忆

就算我们会手写，我们也要学STL。吸了O2的STL可是要上天的。

数据结构

pair

使用方式：

pair<类型名，类型名>变量名

里面的类型是任意的，所以我们也可以有pair<pair<int,int>,int> a,这种诡异的操作。

在pair里面，是以第一个元素为第一关键字，第二个元素为第二关键字进行排序的。

有什么用呢？可以当做一个二元组，代替结构体（在吸氧之后变的贼快）

string

这个东西可以用来代替字符型数组，但是它比字符型数组神奇多了，比如我们可以这样搞：

string a,b;

a+b:把a和b拼起来

例如：

a=qingbei

b=zaotang

a+b=qingbeizaotang

 

a.size(）字符串长度

a[i]：可以下表访问

 

vector

vector是不定长数组。

写法：vecor<类型> 变量名，例如：vector<int> a

这时用a的话，就写a[i].如果是这样：vector<int>a[100]，这时每个a[i]都是一个数组，表示方式就是a[i][j]，因为vector分配内存是动态的，所以当数据较大时，可以代替邻接矩阵进行存图。但是它很慢？why?这就和vector分配内存的原理有关。

vector的内存大小永远是2^k。

举个例子，一开始我们往a里面存入一个数，那a的大小就是1，当我们要存第二个数的时候，vector就会制造一个大小为2的连续内存，把第一个数复制过去，再加入第二个数。当要存第三个数时，就开一个大小为4的内存，把第一个数，第二个数复制过去。vector就是这种存储方式。当存的数多了，复制的次数也就多了，所以会慢。当然STL遇见O2就是上天。当然，这样存也是占空间的，但不会造成空间的浪费，这点在数据大的时候是完胜二维数组的。

iterator:vector的迭代器

啥是迭代器？简单的说，就是某个元素的地址（但不严谨，不过这么理解就够了）

vector的遍历：

 

set

set是个集合，既然是个集合，就肯定不会有重复的元素了。OI的集合还有一个特性：它是有序的。所以set中的元素都要满足可以排序，不然会报错的。

 

 注意这里的a.end()返回的是一个不存在的地址，要用到最后一个，要减一。当a.find()无法找到对应元素的时候，就会返回a.end(),也就是那个不存在的地址。

 

一些用法qwq

set是个神奇的东西，它的底层是平衡树。顾名思义，就是长得平衡的树。

这就是棵平衡树。

在这里扯淡点有关平衡树的东西。

OI常用平衡树：

替罪羊树，红黑树，AVL,Treap,伸展树。（小姐姐只讲了替罪羊树，其他的没讲qwq,贴个百度链接好了（其实我看不懂它在说些什么））

什么是替罪羊树？

你有一棵树，它奇丑无比。比如这样

这时候，我们想把它变成平衡树。显然这很费劲，那我们换个思路，不在原图上改变，而是把节点摘出来，在不改变前序遍历的顺序的前提下，重建一棵树。这就是替罪羊树的想法。

前面说到set会自动排序，如果我们想在set里面装点不是int,double之类的类型（比如结构体），怎么办？

首先，我们要手写排序。

就像这种神奇的操作。

Muilt Set

那我们怎么样让它只删除一个数字呢？

我们只删去它的迭代器就好了（也就是a.find(i)）

Map

 

O(n)的暴力扫显然太暴力了，不优雅。我们来想想怎么O(1)就找到它。

cout<<a[__debug]??

上面的东西在一般情况下显然是不行的。

但是我们这里讲的是map

map的第一维是这个数组下标的类型（要求必须可排序），第二维是值。

 

 

 栈（Stack）(念zhàn,不念zhài(致某些嘴piao的孩子))

  栈是一种后进先出的结构，据说没有什么卵用，平常在没有O2的时候一维数组显然要快。

 

 

队列(queue)

这个东西比栈有用多了，在广搜，spfa.....里面用的比较多。

注意队列出队的永远只是队首。

优先队列（priority_queue）

这个东西叫优先队列，但其实和堆没有什么区别。优先队列默认的是大根堆，但我们可以通过一系列神奇的操作把它变成小根堆。

先来看看成员函数

把大根堆搞成小根堆：

priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >q  (注意q前面的>前面的空格不能省略)

用结构体：

 

 

二.函数

sort

快排大家都用过对吧。

格式：sort(a+开始下标，a+结束下标+1,cmp(比较函数))

sort默认升序排序

这里的比较函数不一定要叫cmp,只要你愿意，叫caixukunjinitaimei都可以qwq

cmp写法（这里拿降序排序举例）：

 

bool cmp (int a,int b)
{return a>b;
}

Reverse

按照输入的顺序倒序输出

用处：目前没有发现

Unique

去重。还是比较常用的。unique要求去重的序列有序，不然会出来一些奇奇怪怪的东西。

比如：

 

unique返回的是一个迭代器，是去重后的最后一位的下标。

正确打开方式：

 输出：

 

把后面重复的东西置为0：

输出：

fill和memset的区别：fill是填充，memset是清0（也可以是-1）。

但是用其他的数，fill可以操作，但memset之后就是一些鬼畜的东西。而且fill是o(n)的，memset巨快无比

Next Permutation

找到数组的下一个排列

最大用处：全排列（麻麻全排列的题我不用写搜索了qwq）

如果要用这个求全排列的话，复杂度至少是阶乘级别的（吸氧之后就不知道了）

一份全排列的代码+输出

Binary Search

就是二分查找。

 

 格式什么的。

当然要查结构体类型的数组里的数的话，就手写吧，反正我是不会用结构体类型的Binary Search(尝试手写结构体类型的lower_bound,竟然没炸！！！)

Nth Element

把一个数放进有序数组里它该放的位置，还是挺好用的。

当然，在无序的情况下保证放进去的i的前一个数比i大，但不保证整体有序。

复杂度O(n)

Random_Shuffle

随机重排

c++的随机性特别差，总是出现41。这是有原因的，因为rand并不是随机数，而是根据随机种子算出来的一个数。所以我们要得到随机数，就得改随机种子。

一波神奇的操作