c++算法竞赛技巧

前言

这里指的是语言上的一些技巧，有常见的，也有冷门的。有些比较实用，有些比较鸡肋，仅作简单记录，慢更。

宏定义简化代码

本文中出现的宏定义

    using ll = long long;
    #define fu(a, b, c) for (ll a = b; a <= c; a++)
    #define fd(a, b, c) for (ll a = b; a >= c; a--)

使用auto简化代码

auto是c++11标准引入的关键字，可以简化冗长的类型声明，例如

    unordered_map<int, int> mp{{1, 2}, {2, 3}}; // c++11列表初始化
    unordered_map<int, int>::iterator i = mp.begin();
    auto it = mp.begin();、
    // c++17还可以struture binding
    for (auto [a, b] : mp)
        cout << a << ' ' << b << '\t'; // 2 3     1 2

使用tuple代替简单的结构体

比如我们需要对读入一组4关键字的元素并进行排序（c++11）

    tuple <int, int, int, int> p[N];
    fu(i, 1, n) {
        cin >> a >> b >> c >> d;
        p[i] = {a, b, c, d};
    }
    // 默认逐个元素比较
    sort(p + 1, p + n + 1); 

tuple比较麻烦的一点是获取元素的值不如结构体方便，可以使用get获取引用或者tie解包元素

    // get的索引必须是常量
    get<0>(p[1]) = 2;
    // ignore是我们不需要的值
    tie(a, b, ignore, ignore) = p[0];

库函数

    cout << __gcd(2, -3); //最大公约数，gcc内建函数，输出-1
    cout << gcd(-2, -3) << ' ' << lcm(2, 3); //需要c++17，输出1 6

前缀和 差分 范围赋值 累加

    ll x[]{0, 1, 2, 3};
    partial_sum(x + 1, x + 4, x + 1); // 前缀和
    fu(i, 1, 3) cout << x[i] << ' ';  // 1 3 6
    cout << '\n';
    
    adjacent_difference(x + 1, x + 4, x + 1); // 差分
    fu(i, 1, 3) cout << x[i] << ' ';          // 1 2 3
    cout << '\n';
    
    iota(x + 1, x + 4, 1e10);        // 范围递增赋值
    fu(i, 1, 3) cout << x[i] << ' '; // 10000000000 10000000001 10000000002
    cout << '\n';
    
    cout << accumulate(x + 1, x + 4, 0ll); // 30000000003 累加，不加ll会溢出

随机相关

    srand(time(0)); // 初始化随机数发生器，可以用time(0)当种子
    rand();         // 返回一个0到RAND_MAX之间的整数
    
    // chrono是c++11的时间库，还有random_device就不展开了
    auto seed = chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();
    
    default_random_engine e(seed); // c++11随机数引擎
    uniform_int_distribution<ll> r(1, 10); // 将随机数转化为均匀分布，其它还有正态分布等
    cout << r(e) << '\n';
    
    // 随机打乱序列 
    vector<int> v{0, 1, 2, 3};
    shuffle(v.begin(), v.end(), default_random_engine(time(0)));
    for (int i : v)
        cout << i << ' ';