最开始的NOIP是不允许使用STL的,所以C++相比Pascal并没有太多的优势。从2012年允许使用STL之后,很多强大的辅助功能就相当于开了挂,极大的减少了选手的编程复杂度。在这篇中,我会讲几个简单易懂且比较常用的STL函数,理解后可以大大提升编程打代码的效率。(既然让用我们自然不用手码了…)
(末尾有惊喜!)
1.sort
绝大部分刚入门的oier第一个接触的stl函数就是sort函数,这是一个简单而又快速的排序函数
通过内部集成的快速排序算法的代码,这个函数可以在O(nlogn)的时间内完成一个长度为n的数列的排序(默认排序方向为由小到大)
实现起来非常简单,代码就一行(例子为排序x[1]~x[5]):
sort(x+1,x+5+1);//x表示你要排序的数组名,x+1表示从1开始(因为数组开始的默认下标为0)
//x+5+1表示到5结束(为什么要+1呢?因为我们要等于5,如果不+1的话意思是小于5的,自然就没有x[5]了)
但同时,很多人会发现,你不是说这是默认由小到大的吗?我要从大到小该怎么办呢?
这时候我们有两种选择:你可以重载运算符,也可以写一个比较函数
(前一个比较麻烦,我在下面一个讲优先队列时说)
我在这里先说一下比较函数
顾名思义,这个比较函数的作用就是告诉sort函数,我在排序时要怎样对待每两个素
我们可以看一下这个比较函数的主体:
有了这个,我们就能让sort随心所欲!
总结:
函数名:sort
用途:排序一个数组
头文件:#include<algorithm>
用法:sort(x+起始位置,x+终止位置+1,比较函数)(没有特殊需要比较函数可以省略)
2.优先队列
(在这个部分里,请大家默认将优先队列当成堆)
大家玩过堆排序吗?
优先队列,其实就是堆排序,不过用起来会更方便(和上面一样,一个函数与一行代码的区别)
和sort拿来就能用不同,由于这是一个队列,需要存东西,所以在使用前,我们需要声明一下
比如说我要开一个堆,那我要这么做:
很简单,不是吗?那我们又该如何使用这个队列呢?
下面我讲几个操作:
1.插入素
我们可以这样写:q.push(val);
q在这里代表队列名称,push是插入的意思,val则是你要插入的值
在这里我们要特别注意,val的类型必须和我们声明的优先队列的类型相同
(好像有时候队列定义是long long你插个int也无所谓),但如果你定义的是int,但你如果插的是个double,那么这个double会被强制取整
如果你定义的是结构体,你直接插入结构体就行(队列会自动将结构体的每一个素都插进去)
2.找堆顶
我们可以这样写:int a=q.top();
这里的意思是定义一个整数为该堆的堆顶(不只是int,你定义的堆是什么类型,他就给你返回什么类型)
堆顶是什么取决于你如何重载运算符,(不过默认是大根堆)
3.删除堆顶
我们可以这样写:q.pop();
这句话表示堆顶素出队,然后程序会自动维护整个堆,使其仍满足堆的性质
4.查询堆的大小
我们可以这样写:int a=q.size();
进行这个操作后a就代表堆的大小
该讲讲最重头的了——重载运算符
重载运算符的作用就是改变某个序列中符号的定义
首先明确,在优先队列里,由于他默认的是大根堆,所以我们重载大于号
依个人所见,如果你要将非结构体的大根堆变为小根堆,是不需要重载运算符的
我们只要在入队时取反,出队时取反即可(负负得正)
重载运算符,一般重载的对象是结构体
我们通常这样写:
通过这样一个函数,我们可以改变结构体数组中某些符号的含义,自然两两比较方式也就发生了改变
这个堆自然也就可以比较别的东西了
总结:
头文件:#include<queue>
定义方法:priority_queueq(队列名)
用途:进行堆排序,构建一个二叉堆(至于有了堆能干什么,就看你们了)
操作:
push():插入素
top():返回堆顶素的值
pop():删除堆顶素
size():返回当前堆的大小
变形方式:重载运算符
3.杂项
本来这个地方想放vector的,但感觉好像并没有什么卵用,于是我讲一些杂项。
【1】 memset 数组初始化操作:
memset功能强大,但我在这里只讲如何利用memset归零一个数组
看图:
就是这样,是不是很简单?
总结:
函数名:memset
头文件:#include<cstring>
用途:初始化数组
用法:memset(数组名,初始值,大小);
【2】 strlen字符数组长度统计
有的时候,我们会遇到需要读取一个不定长的字符串(比如说有的题让你匹配字符串,像kmp,hash之类的)
我们就需要用一点手段获取字符串的长度(当然,你别告我拿个循环跑,你多跑几次就发现代码行满了)
我们请出strlen()函数
这个函数的作用就是读取一个字符串,并返回这个字符串的长度
看图:
通过如上函数,我们可以解决字符串的长度问题。
总结一下:
函数名:strlen
头文件:#include<cstring>
用途:统计字符数组长度
用法:定义一个整数=strlen(你要统计长度的数列)
入门级c++stl到此结束,其实比较简单的还有vector(变长数组,内部实现好像是一棵二叉查找树),set(平衡树,内部实现是一棵红黑树),map(映射,表示两个数据间的关系),为了对新手更为友好,我就暂时不讲。
结尾彩蛋:
如果有一次考试,你想用的stl函数被禁用该怎么办呢?下面我讲一讲如何跳过这些限制
大家请看我下面的图。
第一步,我们先按允许使用stl的情况写出代码
然后,为了跳过stl限制,我们开始搬运函数,我们首先按住ctrl,用鼠标单击优先队列对应的头文件
我们会发现我们来到了这个函数库的内层
我们选择最后一个函数,再点进去,搜索一下priority_queue
你会找到函数的底层,修改后复制即可
这样你就会惊喜的发现。你已经成功的找到了源代码,
妈妈再也不用担心ccf会卡我了。
(特别注意,复制不是单纯的复制,需要修改,如果真的需要在考场上使用,请提前练习修改方式)
本文发布于洛谷日报,特约作者:ztz11
原文地址:
https://www.luogu.org/blog/ztz11/cstl-ying-yong-ru-men
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