acm模板

| 全排列函数next_permutation
STL 中专门用于排列的函数（可以处理存在重复数据集的排列问题）
头文件：#include <algorithm>
using namespace std;
调用： next_permutation(start, end);
注意：函数要求输入的是一个升序排列的序列的头指针和尾指针.
用法：
// 数组
int a
;
sort(a, a+N);
next_permutation(a, a+N);
// 向量
vector<int> ivec;
sort(ivec.begin(), ivec.end());
next_permutation(ivec.begin(), ivec.end());
例子：
vector<int> myVec;
// 初始化代码
sort(myVec.begin(),myVec.end());
do{
for (i = 0 ;i < size;i ++ ) cout << myVec[i] << " /t " ;
cout << endl;
}while (next_permutation(myVec.begin(), myVec.end()));
ACM/ICPC 竞赛之STL 简介
一、关于STL
STL(Standard Template Library，标准模板库）是C++语言标准中的重
要组成部分。STL 以模板类和模板函数的形式为程序员提供了各种数据结构和

算法的精巧实现，程序员如果能够充分地利用STL，可以在代码空间、执行时
间和编码效率上获得极大的好处。
STL 大致可以分为三大类：算法(algorithm)、容器(container)、迭代器
(iterator)。
STL 容器是一些模板类，提供了多种组织数据的常用方法，例如vector(向量，类似于数组)、list(列表，类似于链表)、deque(双向队列)、set(集合)、map(映象)、stack(栈)、queue(队列)、priority_queue(优先队列)等，通过模板的参数我们可以指定容器中的元素类型。
STL 算法是一些模板函数，提供了相当多的有用算法和操作，从简单如for_each（遍历）到复杂如stable_sort（稳定排序）。
STL 迭代器是对C 中的指针的一般化，用来将算法和容器联系起来。几乎所有的STL 算法都是通过迭代器来存取元素序列进行工作的，而STL 中的每一个容器也都定义了其本身所专有的迭代器，用以存取容器中的元素。有趣的是，普通的指针也可以像迭代器一样工作。
熟悉了STL 后，你会发现，很多功能只需要用短短的几行就可以实现了。通过STL，我们可以构造出优雅而且高效的代码，甚至比你自己手工实现的代码效果还要好。
STL 的另外一个特点是，它是以源码方式免费提供的，程序员不仅可以自由地使用这些代码，也可以学习其源码，甚至按照自己的需要去修改它。
下面是用STL 写的题Ugly Numbers 的代码：
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
typedef pair<unsigned long, int> node_type;
int main(){
unsigned long result[1500];
priority_queue< node_type, vector<node_type>,greater<node_type> > Q;
Q.push( make_pair(1, 2) );
for (int i=0; i<1500; i++){
node_type node = Q.top(); Q.pop();
switch(node.second){
case 2: Q.push( make_pair(node.first*2, 2) );
case 3: Q.push( make_pair(node.first*3, 3) );
case 5: Q.push( make_pair(node.first*5, 5) );
}
result[i] = node.first;
}
int n;
cin >> n;
while (n>0){
cout << result[n-1] << endl;
cin >> n;
}
return 0;
}
在ACM 竞赛中，熟练掌握和运用STL 对快速编写实现代码会有极大的帮助。
二、使用STL
在C++标准中，STL 被组织为以下的一组头文件（注意，是没有.h 后缀的！）：
algorithm / deque / functional / iterator / list / map
memory / numeric / queue / set / stack / utility / vector
当我们需要使用STL 的某个功能时，需要嵌入相应的头文件。但要注意的是，
在C++标准中，STL 是被定义在std 命名空间中的。如下例所示：
#include <stack>
int main(){
std::stack<int> s;
s.push(0);
...
return 0;
}
如果希望在程序中直接引用STL，也可以在嵌入头文件后，用using
namespace 语句将std 命名空间导入。如下例所示：
#include <stack>
using namespace std;
int main(){
stack<int> s;
s.push(0);
...
return 1;
}
STL 是C++语言机制运用的一个典范，通过学习STL 可以更深刻地理解C++
语言的思想和方法。在本系列的文章中不打算对STL 做深入的剖析，而只是想介绍一些STL 的基本应用。
有兴趣的同学，建议可以在有了一些STL 的使用经验后，认真阅读一下《C++STL》这本书（电力出版社有该书的中文版）。
ACM/ICPC 竞赛之STL--pair
STL 的<utility>头文件中描述了一个看上去非常简单的模板类pair，用来表示一个二元组或元素对，并提供了按照字典序对元素对进行大小比较的比较运算符模板函数。
例如，想要定义一个对象表示一个平面坐标点，则可以：__

pair<double, double> p1;
cin >> p1.first >> p1.second;
pair 模板类需要两个参数：首元素的数据类型和尾元素的数据类型。pair 模板类对象有两个成员：first 和second，分别表示首元素和尾元素。
在<utility>中已经定义了pair 上的六个比较运算符：<、>、<=、>=、==、!=，
其规则是先比较first，first 相等时再比较second，这符合大多数应用的逻辑。当然，也可以通过重载这几个运算符来重新指定自己的比较逻辑。
除了直接定义一个pair 对象外，如果需要即时生成一个pair 对象，也可以调用在<utility>中定义的一个模板函数：make_pair。make_pair 需要两个参数，分别为元素对的首元素和尾元素。
在题1067--Ugly Numbers 中，就可以用pair 来表示推演树上的结点，用first 表示结点的值，用second 表示结点是由父结点乘以哪一个因子得到的。
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
typedef pair<unsigned long, int> node_type;
int main(){
unsigned long result[1500];
priority_queue< node_type, vector<node_type>,greater<node_type> > Q;
Q.push( make_pair(1, 2) );
for (int i=0; i<1500; i++){
node_type node = Q.top(); Q.pop();
switch(node.second){
case 2: Q.push( make_pair(node.first*2, 2) );
case 3: Q.push( make_pair(node.first*3, 3) );
case 5: Q.push( make_pair(node.first*5, 5) );
}
result[i] = node.first;
}
int n;
cin >> n;
while (n>0){
cout << result[n-1] << endl;
cin >> n;
}
return 0;
}
<utility>看上去是很简单的一个头文件，但是<utility>的设计中却浓缩
反映了STL 设计的基本思想。有意深入了解和研究STL 的同学，仔细阅读和体会这个简单的头文件，不失为一种入门的途径。
ACM/ICPC 竞赛之STL--vector
在STL 的<vector>头文件中定义了vector（向量容器模板类），vector
容器以连续数组的方式存储元素序列，可以将vector 看作是以顺序结构实现的线性表。当我们在程序中需要使用动态数组时，vector 将会是理想的选择，vector 可以在使用过程中动态地增长存储空间。
vector 模板类需要两个模板参数，第一个参数是存储元素的数据类型，第二个参数是存储分配器的类型，其中第二个参数是可选的，如果不给出第二个参数，将使用默认的分配器。
下面给出几个常用的定义vector 向量对象的方法示例：
vector<int> s;定义一个空的vector 对象，存储的是int 类型的元素。
vector<int> s(n);定义一个含有n 个int 元素的vector 对象。
vector<int> s(first, last);定义一个vector 对象，并从由迭代器first 和last 定义的序列[first,last)中复制初值。
vector 的基本操作有：
s[i]直接以下标方式访问容器中的元素。
s.front() 返回首元素。
s.back() 返回尾元素。
s.push_back(x) 向表尾插入元素x。
s.size() 返回表长。
s.empty() 当表空时，返回真，否则返回假。
s.pop_back() 删除表尾元素。
s.begin() 返回指向首元素的随机存取迭代器。
s.end() 返回指向尾元素的下一个位置的随机存取迭代器。
s.insert(it, x) 向迭代器it 指向的元素前插入新元素val。
s.insert(it, n, x) 向迭代器it 指向的元素前插入n 个x。
s.insert(it, first, last) 将由迭代器first 和last 所指定的序列[first, last)插入到迭代器it指向的元素前面。
s.erase(it)删除由迭代器it 所指向的元素。
s.erase(first, last) 删除由迭代器first 和last 所__________指定的序列[first, last)。
s.reserve(n)
预分配缓冲空间，使存储空间至少可容纳n 个元素。
s.resize(n)
改变序列的长度，超出的元素将会被删除，如果序列需要扩展（原空间小于n），
元素默认值将填满扩展出的空间。
s.resize(n, val)
改变序列的长度，超出的元素将会被删除，如果序列需要扩展（原空间小于n），
将用val 填满扩展出的空间。
s.clear()
删除容器中的所有的元素。
s.swap(v)
将s 与另一个vector 对象v 进行交换。
s.assign(first, last)
将序列替换成由迭代器first 和last 所指定的序列[first, last)。
[first, last)不能是原序列中的一部分。
要注意的是，resize 操作和clear 操作都是对表的有效元素进行的操作，但并不一定会改变缓冲空间的大小。
另外，vector 还有其他一些操作如反转、取反等，不再一下列举。
vector 上还定义了序列之间的比较操作运算符(>, <, >=, <=, ==, !=)，
可以按照字典序比较两个序列。还是来看一些示例代码。输入个数不定的一组整数，再将这组整数按倒序输出，
如下所示：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
vector<int> L;
int x;
while (cin>>x) L.push_back(x);
for (int i=L.size()-1; i>=0; i--) cout << L[i] << " ";
cout << endl;
return 0;
}
ACM/ICPC 竞赛之STL--iterator 简介
iterator(迭代器)是用于访问容器中元素的指示器，从这个意义上说，
iterator(迭代器)相当于数据结构中所说的“遍历指针”，也可以把
iterator(迭代器)看作是一种泛化的指针。
STL 中关于iterator(迭代器)的实现是相当复杂的，这里我们暂时不去详细讨论关于iterator(迭代器)的实现和使用，而只对iterator(迭代器)做一点简单的介绍。简单地说，STL 中有以下几类iterator(迭代器)：
输入iterator(迭代器)，在容器的连续区间内向前移动，可以读取容器内任意值；
输出iterator(迭代器)，把值写进它所指向的容器中；
前向iterator(迭代器)，读取队列中的值，并可以向前移动到下一位置
(++p,p++)；
双向iterator(迭代器)，读取队列中的值，并可以向前向后遍历容器；
随机访问iterator(迭代器), 可以直接以下标方式对容器进行访问，
vector 的iterator(迭代器)就是这种iterator(迭代器)；
流iterator(迭代器)，可以直接输出、输入流中的值；
每种STL 容器都有自己的iterator(迭代器)子类，下面先来看一段简单的示
例代码：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
main()
{
vector<int> s;
for (int i=0; i<10; i++) s.push_back(i);
for (vector<int>::iterator it=s.begin(); it!=s.end();
it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
return 1;
}
vector 的begin()和end()方法都会返回一个vector::iterator 对象，
分别指向vector 的首元素位置和尾元素的下一个位置（我们可以称之为结束标志位置）。
对一个iterator(迭代器)对象的使用与一个指针变量的使用极为相似，或者可以这样说，指针就是一个非常标准的iterator(迭代器)。
再来看一段稍微特别一点的代码：
#include <iostream>
#include <vector>
main()
{
vector<int> s;
s.push_back(1);
s.push_back(2);
s.push_back(3);
copy(s.begin(), s.end(), ostream_iterator<int>(cout, ""));
cout <<endl;
return 1;
}
这段代码中的copy 就是STL 中定义的一个模板函数，copy(s.begin(),
s.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));的意思是将由s.begin()至s.end()(不含s.end())所指定的序列复制到标准输出流cout 中，用" "作为每个元素的间隔。也就是说，这句话的作用其实就是将表中的所有内容依次输出。iterator(迭代器)是STL 容器和算法之间的“胶合剂”，几乎所有的STL 算法都是通过容器的iterator(迭代器)来访问容器内容的。只有通过有效地运用iterator(迭代器)，才能够有效地运用STL 强大的算法功能。
ACM/ICPC 竞赛之STL--string
字符串是程序中经常要表达和处理的数据，我们通常是采用字符数组或字符指针来表示字符串。STL 为我们提供了另一种使用起来更为便捷的字符串的表达
方式：string。string 类的定义在头文件<string>中。
string 类其实可以看作是一个字符的vector，vector 上的各种操作都可以适用于string，另外，string 类对象还支持字符串的拼合、转换等操作。
下面先来看一个简单的例子：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main(){
string s = "Hello! ", name;
cin >> name;
s += name;
s += '!';
cout << s << endl;
return 0;
}
再以题1064--Parencoding 为例，看一段用string 作为容器，实现由P
代码还原括号字符串的示例代码片段：
int m;
cin >> m; // P 编码的长度
string str; // 用来存放还原出来的括号字符串
int leftpa = 0; // 记录已出现的左括号的总数
for (int j=0; j<m; j++){
int p;
cin >> p;
for (int k=0; k<p-leftpa; k++) str += '(';
str += ')';
leftpa = p;
}
ACM/ICPC 竞赛之STL--stack/queue
stack(栈)和queue(队列)也是在程序设计中经常会用到的数据容器，STL
为我们提供了方便的stack(栈)的queue(队列)的实现。
准确地说，STL 中的stack 和queue 不同于vector、list 等容器，而是对这些容器的重新包装。这里我们不去深入讨论STL 的stack 和queue 的实现细节，而是来了解一些他们的基本使用。
1、stack
stack 模板类的定义在<stack>头文件中。
stack 模板类需要两个模板参数，一个是元素类型，一个容器类型，但只有元素类型是必要的，在不指定容器类型时，默认的容器类型为deque。
定义stack 对象的示例代码如下：
stack<int> s1;
stack<string> s2;
stack 的基本操作有：
入栈，如例：s.push(x);
出栈，如例：s.pop();注意，出栈操作只是删除栈顶元素，并不返回该元素。
访问栈顶，如例：s.top()
判断栈空，如例：s.empty()，当栈空时，返回true。
访问栈中的元素个数，如例：s.size()
下面是用string 和stack 写的解题1064--Parencoding 的程序。
#include <iostream>
#include <string>
#include <stack>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin >> n;
for (int i=0; i<n; i++){
int m;
cin >> m;
string str;
int leftpa = 0;
for (int j=0; j<m; j++) // 读入P 编码，构造括号字符串
{
int p;
cin >> p;
for (int k=0; k<p-leftpa; k++) str += '(';
str += ')';
leftpa = p;
}
stack<int> s;
for (string::iterator it=str.begin();it!=str.end(); it++) { // 构造M 编码
if (*it=='(') s.push(1);
else{
int p = s.top(); s.pop();
cout << p << " ";
if (!s.empty()) s.top() += p;
}
}
cout << endl;
}
return 0;
}
2、queue
queue 模板类的定义在<queue>头文件中。
与stack 模板类很相似，queue 模板类也需要两个模板参数，一个是元素类型，一个容器类型，元素类型是必要的，容器类型是可选的，默认为deque 类型。
定义queue 对象的示例代码如下：
queue<int> q1;
queue<double> q2;
queue 的基本操作有：
入队，如例：q.push(x); 将x 接到队列的末端。
出队，如例：q.pop(); 弹出队列的第一个元素，注意，并不会返回被弹出元
素的值。
访问队首元素，如例：q.front()，即最早被压入队列的元素。
访问队尾元素，如例：q.back()，即最后被压入队列的元素。
判断队列空，如例：q.empty()，当队列空时，返回true。
访问队列中的元素个数，如例：q.size()
3、priority_queue
在<queue>头文件中，还定义了另一个非常有用的模板类
priority_queue(优先队列）。优先队列与队列的差别在于优先队列不是按照入队的顺序出队，而是按照队列中元素的优先权顺序出队（默认为大者优先，也可以通过指定算子来指定自己的优先顺序）。
priority_queue 模板类有三个模板参数，第一个是元素类型，第二个容器类型，第三个是比较算子。其中后两个都可以省略，默认容器为vector，默认算子为less，即小的往前排，大的往后排（出队时序列尾的元素出队）。
定义priority_queue 对象的示例代码如下：
priority_queue<int> q1;
priority_queue< pair<int, int> > q2; // 注意在两个尖括号之间一定要留空格。
priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q3; // 定义小的先出队
priority_queue 的基本操作与queue 相同。
初学者在使用priority_queue 时，最困难的可能就是如何定义比较算子了。
如果是基本数据类型，或已定义了比较运算符的类，可以直接用STL 的less算子和greater 算子——默认为使用less 算子，即小的往前排，大的先出队。如果要定义自己的比较算子，方法有多种，这里介绍其中的一种：重载比较运算符。优先队列试图将两个元素x 和y 代入比较运算符(对less 算子，调用x<y，对greater 算子，调用x>y)，若结果为真，则x 排在y 前面，y 将先于x 出队，反之，则将y 排在x 前面，x 将先出队。
看下面这个简单的示例：
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
class T{
public:
int x, y, z;
T(int a, int b, int c):x(a), y(b), z(c){}
};
bool operator < (const T &t1, const T &t2){
return t1.z < t2.z; // 按照z 的顺序来决定
}
int main(){
priority_queue<T> q;
q.push(T(4,4,3));
q.push(T(2,2,5));
q.push(T(1,5,4));

q.push(T(3,3,6));
while (!q.empty()){
T t = q.top(); q.pop();
cout << t.x << " " << t.y << " " << t.z << endl;
}
return 0; }
输出结果为(注意是按照z 的顺序从大到小出队的)：
3 3 6
2 2 5
1 5 4
4 4 3
再看一个按照z 的顺序从小到大出队的例子：
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
class T{
public:
int x, y, z;
T(int a, int b, int c):x(a), y(b), z(c){}
};
bool operator > (const T &t1, const T &t2){
return t1.z > t2.z;
}
int main(){
priority_queue<T, vector<T>, greater<T> > q;
q.push(T(4,4,3));
q.push(T(2,2,5));
q.push(T(1,5,4));
q.push(T(3,3,6));
while (!q.empty()){
T t = q.top(); q.pop();
cout << t.x << " " << t.y << " " << t.z << endl;
}
return 0;
}
输出结果为：
4 4 3
1 5 4
2 2 5
3 3 6
如果我们把第一个例子中的比较运算符重载为：
bool operator < (const T &t1, const T &t2){
return t1.z > t2.z; // 按照z 的顺序来决定t1 和t2 的顺序
}
则第一个例子的程序会得到和第二个例子的程序相同的输出结果。
再回顾一下用优先队列实现的题1067--Ugly Numbers 的代码：
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
typedef pair<unsigned long int, int> node_type;
int main( int argc, char *argv[] ){
unsigned long int result[1500];
priority_queue< node_type, vector<node_type>,greater<node_type> > Q;
Q.push( make_pair(1, 3) );
for (int i=0; i<1500; i++){
node_type node = Q.top();
Q.pop();
switch(node.second){
case 3: Q.push( make_pair(node.first*2, 3) );
case 2: Q.push( make_pair(node.first*3, 2) );
case 1: Q.push( make_pair(node.first*5, 1) );
}
result[i] = node.first;
}
int n;
cin >> n;
while (n>0){
cout << result[n-1] << endl;
cin >> n;
}
return 1;
}
ACM/ICPC 竞赛之STL--map
在STL 的头文件<map>中定义了模板类map 和multimap，用有序二叉树来存贮类型为pair<const Key, T>的元素对序列。序列中的元素以const Key部分作为标识，map 中所有元素的Key 值都必须是唯一的，multimap 则允许有重复的Key 值。
可以将map 看作是由Key 标识元素的元素集合，这类容器也被称为关联容器”，可以通过一个Key 值来快速确定一个元素，因此非常适合于需要按照Key值查找元素的容器。map 模板类需要四个模板参数，第一个是键值类型，第二个是元素类型，第三个是比较算子，第四个是分配器类型。其中键值类型和元素类型是必要的。
map 的基本操作有：
1、定义map 对象，例如：
map<string, int> m;
2、向map 中插入元素对，有多种方法，例如：
m[key] = value;
[key]操作是map 很有特色的操作，如果在map 中存在键值为key 的元素对，则返回该元素对的值域部分，否则将会创建一个键值为key 的元素对，值域为默认值。所以可以用该操作向map 中插入元素对或修改已经存在的元素对的值域部分。
m.insert( make_pair(key, value) );
也可以直接调用insert 方法插入元素对，insert 操作会返回一个pair，当map 中没有与key 相匹配的键值时，其first 是指向插入元素对的迭代器，其second 为true；若map 中已经存在与key 相等的键值时，其first 是指向该元素对的迭代器，second 为false。
3、查找元素对，例如：
int i = m[key];
要注意的是，当与该键值相匹配的元素对不存在时，会创建键值为key 的元素
对。
map<string, int>::iterator it = m.find(key);
如果map 中存在与key 相匹配的键值时，find 操作将返回指向该元素对的迭
代器，否则，返回的迭代器等于map 的end()（参见vector 中提到的begin
和end 操作）。
4、删除元素对，例如：
m.erase(key);
删除与指定key 键值相匹配的元素对，并返回被删除的元素的个数。
m.erase(it);
删除由迭代器it 所指定的元素对，并返回指向下一个元素对的迭代器。
看一段简单的示例代码：
#include<map>
#include<iostream>
using namespace std;
typedef map<int, string, less<int> > M_TYPE;
typedef M_TYPE::iterator M_IT;
typedef M_TYPE::const_iterator M_CIT;
int main(){
M_TYPE MyTestMap;
MyTestMap[3] = "No.3";
MyTestMap[5] = "No.5";
MyTestMap[1] = "No.1";
MyTestMap[2] = "No.2";
MyTestMap[4] = "No.4";
M_IT it_stop = MyTestMap.find(2);
cout << "MyTestMap[2] = " << it_stop->second << endl;
it_stop->second = "No.2 After modification";
cout << "MyTestMap[2] = " << it_stop->second << endl;
cout << "Map contents : " << endl;
for(M_CIT it = MyTestMap.begin(); it != MyTestMap.end();
it++){
cout << it->second << endl;
}
return 0;
}
程序执行的输出结果为：
MyTestMap[2] = No.2
MyTestMap[2] = No.2 After modification
Map contents :
No.1
No.2 After modification
No.3
No.4
No.5
再看一段简单的示例代码：
#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
int main(){
map<string, int> m;
m["one"] = 1;
m["two"] = 2;
// 几种不同的insert 调用方法
m.insert(make_pair("three", 3));
m.insert(map<string, int>::value_type("four", 4));
m.insert(pair<string, int>("five", 5));
string key;
while (cin>>key){
map<string, int>::iterator it = m.find(key);
if (it==m.end()){
cout << "No such key!" << endl;
}
else{
cout << key << " is " << it->second << endl;
cout << "Erased " << m.erase(key) << endl;
}
}
return 0;
}
ACM/ICPC 竞赛之STL--algorithm
<algorithm>无疑是STL 中最大的一个头文件，它是由一大堆模板函数组成的。
下面列举出<algorithm>中的模板函数：
adjacent_find / binary_search / copy / copy_backward / count
/ count_if / equal / equal_range / fill / fill_n / find /
find_end / find_first_of / find_if / for_each / generate /
generate_n / includes / inplace_merge / iter_swap /
lexicographical_compare / lower_bound / make_heap / max /
max_element / merge / min / min_element / mismatch /
next_permutation / nth_element / partial_sort /
partial_sort_copy / partition / pop_heap / prev_permutation
/ push_heap / random_shuffle / remove / remove_copy /
remove_copy_if / remove_if / replace / replace_copy /
replace_copy_if / replace_if / reverse / reverse_copy /
rotate / rotate_copy / search / search_n / set_difference /
set_intersection / set_symmetric_difference / set_union /
sort / sort_heap / stable_partition / stable_sort / swap /
swap_ranges / transform / unique / unique_copy / upper_bound
如果详细叙述每一个模板函数的使用，足够写一本书的了。还是来看几个简单
的示例程序吧。
示例程序之一，for_each 遍历容器：
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int Visit(int v) // 遍历算子函数
{
cout << v << " ";
return 1;
}
class MultInt // 定义遍历算子类
{
private:
int factor;
public:
MultInt(int f) : factor(f){}
void operator()(int &elem) const{
elem *= factor;
}
};
int main(){
vector<int> L;
for (int i=0; i<10; i++) L.push_back(i);
for_each(L.begin(), L.end(), Visit);
cout << endl;
for_each(L.begin(), L.end(), MultInt(2));
for_each(L.begin(), L.end(), Visit);
cout << endl;
return 0;
}
程序的输出结果为：
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
示例程序之二，min_element/max_element，找出容器中的最小/最大值：
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main(){
vector<int> L;
for (int i=0; i<10; i++) L.push_back(i);
vector<int>::iterator min_it = min_element(L.begin(),L.end());
vector<int>::iterator max_it = max_element(L.begin(),L.end());
cout << "Min is " << *min_it << endl;
cout << "Max is " << *max_it << endl;
return 1;
}
程序的输出结果为：
Min is 0
Max is 9
示例程序之三，sort 对容器进行排序：
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
void Print(vector<int> &L){
for (vector<int>::iterator it=L.begin(); it!=L.end();it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
}
int main(){
vector<int> L;
for (int i=0; i<5; i++) L.push_back(i);
for (int i=9; i>=5; i--) L.push_back(i);
Print(L);
sort(L.begin(), L.end());
Print(L);
sort(L.begin(), L.end(), greater<int>()); // 按降序排序
Print(L);
return 0;
}
程序的输出结果为：
0 1 2 3 4 9 8 7 6 5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
示例程序之四，copy 在容器间复制元素：
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 先初始化两个向量v1 和v2
vector <int> v1, v2;
for (int i=0; i<=5; i++) v1.push_back(10*i);
for (int i=0; i<=10; i++) v2.push_back(3*i);
cout << "v1 = ( " ;
for (vector <int>::iterator it=v1.begin(); it!=v1.end();it++)
cout << *it << " ";
cout << ")" << endl;
cout << "v2 = ( " ;
for (vector <int>::iterator it=v2.begin(); it!=v2.end();
it++)
cout << *it << " ";
cout << ")" << endl;
// 将v1 的前三个元素复制到v2 的中间
copy(v1.begin(), v1.begin()+3, v2.begin()+4);
cout << "v2 with v1 insert = ( " ;
for (vector <int>::iterator it=v2.begin(); it!=v2.end();
it++)
cout << *it << " ";
cout << ")" << endl;
// 在v2 内部进行复制，注意参数2 表示结束位置，结束位置不参与复制
copy(v2.begin()+4, v2.begin()+7, v2.begin()+2);
cout << "v2 with shifted insert = ( " ;
for (vector <int>::iterator it=v2.begin(); it!=v2.end();
it++)
cout << *it << " ";
cout << ")" << endl;
return 1;
}
程序的输出结果为：
v1 = ( 0 10 20 30 40 50 )
v2 = ( 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 )
v2 with v1 insert = ( 0 3 6 9 0 10 20 21 24 27 30 )
v2 with shifted insert = ( 0 3 0 10 20 10 20 21 24 27 30 )
STL in ACM
容器(container):
迭代器(iterator): 指针
内部实现: 数组 // 就是没有固定大小的数组，vector 直接翻译是向量
vector // T 就是数据类型，Alloc 是关于内存的一个什么东西，一般是使用默认参数。
支持操作:
begin(), //取首个元素，返回一个iterator
end(), //取末尾（最后一个元素的下一个存储空间的地址）
size(), //就是数组大小的意思
clear(), //清空
empty(), //判断vector 是否为空
[ ] //很神奇的东东，可以和数组一样操作
//举例： vector a; //定义了一个vector
//然后我们就可以用a[i]来直接访问a 中的第i + 1 个元素！和数组的下标
一模一样！
push_back(), pop_back() //从末尾插入或弹出
insert() O(N) //插入元素，O(n)的复杂度
erase() O(N) //删除某个元素，O(n)的复杂度
可以用于数组大小不定且空间紧张的情况
Iterator 用法举例:
int main(){
int n,i;
vector vi; //类似于我们定义一个数组，同 int vi[1000]; 但vector
的大小是自动调整的
vector ::iterator itr; //两个冒号
while (scanf("%d",&n) != EOF) vi.push_back(n);
for (i = 0 ; i < vi.size() ; i++) printf("%d/n",vi[i]);
for (itr = vi.begin() ; itr != vi.end() ; itr++)
printf("%d/n",*itr);
return 0;
}
类似：双端队列，两头都支持进出
支持push_front()和pop_front()
是的精简版:) //栈，只支持从末尾进出
支持push(), pop(), top()
是的精简版 //单端队列，就是我们平时所说的队列，一头进，另一头出
支持push(), pop(), front(), back()
内部实现: 双向链表 //作用和vector 差不多，但内部是用链表实现
list
支持操作:
begin(), end(), size(), clear(), empty()
push_back(), pop_back() //从末尾插入或删除元素
push_front(), pop_front()
insert() O(1) //链表实现，所以插入和删除的复杂度的O(1)
erase() O(1)
sort() O(nlogn),不同于中的sort
//不支持[ ]操作！
内部实现: 红黑树 //Red-Black Tree，一种平衡的二叉排序树
set //又是一个Compare 函数，类似于qsort 函数里的那个Compare 函数，
作为红黑树在内部实现的比较方式
insert() O(logn)
erase() O(logn)
find() O(logn) 找不到返回a.end()
lower_bound() O(logn) 查找第一个不小于k 的元素
upper_bound() O(logn) 查找第一个大于k 的元素
equal_range() O(logn) 返回pair
允许重复元素的
的用法及Compare 函数示例:
struct SS {int x,y;};
struct ltstr {
bool operator() (SS a, SS b)
{return a.x < b.x;} //注意，按C 语言习惯，double 型要写成这样：
return a.x < b.x ? 1 : 0;
};
int main() {
set st;
…
}
内部实现: pair 组成的红黑树 //map 中文意思：映射！！
map //就是很多pair 组成一个红黑树
insert() O(logn)
erase() O(logn)
find() O(logn) 找不到返回a.end()
lower_bound() O(logn) 查找第一个不小于k 的元素
upper_bound() O(logn) 查找第一个大于k 的元素
equal_range() O(logn) 返回pair
[key]运算符 O(logn) *** //这个..太猛了，怎么说呢，数组有一个下标，
如a[i],这里i 是int 型的。数组可以认为是从int 印射到另一个类型的印
射，而map 是一个任意的印射，所以i 可以是任何类型的！
允许重复元素, 没有[]运算符
内部实现: 堆 //优先队列，听RoBa 讲得，似乎知道原理了，但不明白干
什么用的
priority_queue
支持操作:
push() O(n)
pop() O(n)
top() O(1)
See also: push_heap(), pop_heap() … in
用法举例:
priority_queue maxheap; //int 最大堆
struct ltstr { //又是这么个Compare 函数，重载运算符？？？不明
白为什么要这么写...反正这个Compare 函数对我来说是相当之神奇。RoBa
说了，照着这么写就是了。
bool operator()(int a,int b)
{return a > b;}
};
priority_queue <INT,VECTOR,ltstr> minheap; //int 最小堆
1.sort()
void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator
last);
void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator
last, StrictWeakOrdering comp);
区间[first,last)
Quicksort,复杂度O(nlogn)
(n=last-first,平均情况和最坏情况)
用法举例:
1.从小到大排序(int, double, char, string, etc)
const int N = 5;
int main()
{
int a
= {4,3,2,6,1};
string str
= {“TJU”,”ACM”,”ICPC”,”abc”,”kkkkk”};
sort(a,a+N);
sort(str,str+N);
return 0;
}
2.从大到小排序（需要自己写comp 函数)
const int N = 5;
int cmp(int a,int b) {return a > b;}
int main()
{
int a
= {4,3,2,6,1};
sort(a,a+N,cmp);
return 0;
}
3. 对结构体排序
struct SS {int first,second;};
int cmp(SS a,SS b) {
if (a.first != b.first) return a.first < b.first;
return a.second < b.second;
}
v.s. qsort() in C (平均情况O(nlogn)，最坏情况
O(n^2)) //qsort 中的cmp 函数写起来就麻烦多了！
int cmp(const void *a,const void *b) {
if (((SS*)a)->first != ((SS*)b)->first)
return ((SS*)a)->first – ((SS*)b)->first;
return ((SS*)a)->second – ((SS*)b)->second;
}
qsort(array,n,sizeof(array[0]),cmp);
sort()系列:
stable_sort(first,last,cmp); //稳定排序
partial_sort(first,middle,last,cmp);//部分排序
将前(middle-first)个元素放在[first,middle)中，其余元素位置不定
e.g.
int A[12] = {7, 2, 6, 11, 9, 3, 12, 10, 8, 4, 1, 5};
partial_sort(A, A + 5, A + 12);__
// 结果是 "1 2 3 4 5 11 12 10 9 8 7 6".
Detail: Heapsort ,
O((last-first)*log(middle-first))
sort()系列:
partial_sort_copy(first, last, result_first, result_last,
cmp);
//输入到另一个容器，不破坏原有序列
bool is_sorted(first, last, cmp);
//判断是否已经有序
nth_element(first, nth, last, cmp);
//使[first,nth)的元素不大于[nth,last), O(N)
e.g. input: 7, 2, 6, 11, 9, 3, 12, 10, 8, 4, 1, 5
nth_element(A,A+6,A+12);
Output: 5 2 6 1 4 3 7 8 9 10 11 12
2. binary_search()
bool binary_search(ForwardIterator first, ForwardIterator
last, const LessThanComparable& value);
bool binary_search(ForwardIterator first, ForwardIterator
last, const T& value, StrictWeakOrdering comp);
在[first,last)中查找value，如果找到返回Ture,否则返回False
二分检索，复杂度O(log(last-first))
v.s. bsearch() in C
Binary_search()系列
itr upper_bound(first, last, value, cmp);
//itr 指向大于value 的第一个值(或容器末尾)
itr lower_bound(first, last, value, cmp);
//itr 指向不小于valude 的第一个值(或容器末尾)
pair equal_range(first, last, value, cmp);
//找出等于value 的值的范围 O(2*log(last – first))
int A
= {1,2,3,3,3,5,8}
*upper_bound(A,A+N,3) == 5
*lower_bound(A,A+N,3) == 3
make_heap(first,last,cmp) O(n)
push_heap(first,last,cmp) O(logn)
pop_heap(first,last,cmp) O(logn)
is_heap(first,last,cmp) O(n)
e.g:
vector vi;
while (scanf(“%d”,&n) != EOF) {
vi.push_back(n);
push_heap(vi.begin(),vi.end());
}
Others interesting:
next_permutation(first, last, cmp)
prev_permutation(first, last, cmp)
//both O(N)
min(a,b);
max(a,b);
min_element(first, last, cmp);
max_element(first, last, cmp);
Others interesting:
fill(first, last, value)
reverse(first, last)
rotate(first,middle,last);
itr unique(first, last);
//返回指针指向合并后的末尾处
random_shuffle(first, last, rand)
头文件
#include <vector>
#include <list>
#include <map>
#include <set>
#include <deque>
#include <stack>
#include <bitset>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <numeric>
#include <utility>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;