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ACM-ICPC 中可能會使用到的庫

other 類型 超時 erase sort 個數 頭文件 訪問 icp

sort(v.first(),v.end(),cmp())
unique(v.first(),v.end(),cmp()) 第三個參數可以傳入一個bool型,用來判斷是不是相等,返回unique後的超尾
max_element(v.first(),v.end(),cmp()) 返回一個叠代器
max_element(v.first(),v.end(),cmp()) 返回一個叠代器
nth_elemtn(v.first(),v.first()+nth,v.end(),cmp()) 對整個容器部分排序後,返回nth叠代器。其中 $[first,nth)$ 都比nth小, $[nth,last)$ 都不小於nth。


reverse(v.first(),v.end())反轉
rotate(v.first(),v.middle(),v.end()) 左右交換位置,用處不大還慢(因為隨機訪問對CPU緩存機制的不友好,太差勁了)
random_shuffle(first, last, rand)產生隨機序列

pb_ds

//首先需要以下頭文件以及命名空間 #include <ext/pb_ds/tree_policy.hpp> #include <ext/pb_ds/assoc_container.hpp> using namespace __gnu_pbds;



優先隊列

#include <ext/pb_ds/priority_queue.hpp>


可合並優先隊列pairing_heap_tag
此外,pb_ds庫的優先隊列支持合並操作,pairing_heap的合並時間復雜度是O(logn)的,可以說基本上完美代替了左偏樹。合並的調用方式是:


支持叠代器,可以記錄push的返回叠代器來對優先隊列中的元素進行修改


join(priority_queue &other) //合並兩個堆,other會被清空
split(Pred prd,priority_queue &other) //分離出兩個堆
modify(point_iterator it,const key) //修改一個節點的值




因為重名的原因一定要加上 __gnu_pbds::
__gnu_pbds::priority_queue<int,greater<int>,pairing_heap_tag> pq;
// 對兩優先隊列進行一些操作
a.join(b);(O(1)合並)
  此時優先隊列b內所有元素就被合並進優先隊列a中,且優先隊列b被清空。


名次樹/紅黑樹

#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類型

// null_type為映射類型, 低版本g++為 null_mapped_type// less<int>, greater<int> 比較器// rb_tree_tag 和 splay_tree_tag 選擇樹的類型// tree_order_statistics_node_update 結點更新// insert, erase// order_of_key rank// find_by_order() kth// lower_bound() 前繼, >=x 最小的叠代器// upper_bound() 後繼 >x 最小的叠代器// a.join(b) b並入a,前提是兩顆樹的取值範圍不相交// a.split(v, b) key <= v的屬於a,其他屬於// 註意,插入的元素會去重,如set

叠代器支持++和--
計數從0開始而不是從1開始,例如查詢第k+1小的數,使用find_by_order()函數,返回的為叠代器。t.find_by_order(2),查詢(常說的第3小的數)
查詢比x小的數的個數,註意,是比x小的個數,不是x的排名。t1.order_of_key(2),查詢比2小的數的個數,相當於2的排名-1。


正常的splay

技術分享圖片

#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) { /// 找排名為x的數字        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]++;       /// 價格x的菜的數量            menu[id++] = x; /// 第id道菜價格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;
                }

View Code



平衡樹
pb_ds庫這次內置了紅黑樹(red-black tree)、伸展樹(splay tree)和排序向量樹(ordered-vector tree,沒找到通用譯名,故自行翻譯)。這些封裝好的樹都支持插入(insert)、刪除(erase)、求kth(find_by_order)、求rank(order_of_key)操作


封裝好的紅黑樹可以達到手寫Treap的速度。


求kth(find_by_order)返回的是叠代器,求rank返回的是值,兩者都是從0開始計算的。


此外,它們也支持合並(join)和分離(split)操作。用法如下。


tree<int,null_type> a,b;
// 對兩平衡二叉樹進行一些操作
a.join(b);
// 對兩平衡二叉樹進行一些操作
a.split(v,b);
  這裏需要進行一些解釋。join操作的前提是兩棵樹的key的取值範圍不相交,否則會拋出一個異常;合並後平衡二叉樹b被清空。split操作中,v是一個與key類型相同的值,表示key小於等於v的元素屬於平衡二叉樹a,其余的屬於平衡二叉樹b,註意此時後者已經存有的元素將被清空。


rope

#include<ext/rope>
using namespace __gnu_cxx;


append()
string &append(const string &s,int pos,int n);

//把字符串s中從pos開始的n個字符連接到當前字符串的結尾或

a.append(b);


substr()
s.substr(0,5);
//獲得字符串s中從第零位開始長度為5的字符串(默認時長度為剛好開始位置到結尾)


push_back(x);//在末尾添加x
insert(pos,x);//在pos插入x,自然支持整個char數組的一次插入
erase(pos,x);//從pos開始刪除x個
copy(pos,len,x);//從pos開始到pos+len為止用x代替
replace(pos,x);//從pos開始換成x
substr(pos,x);//提取pos開始x個
at(x)/[x];//訪問第x個元素

支持用數組下標訪問,不需要使用叠代器(叠代器會超時)

技巧:有時翻轉操作可以維護一個反方向的rope

聲明
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;//拉鏈法
gp_hash_table<string,int>mp2;//查探法(快一些)

不使用C++11的時候比map的效率大大提高

ACM-ICPC 中可能會使用到的庫