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2020-2021:teams:namespace:面向对象与stl

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面向对象与STL

人生苦短，我要面向对象。

Warning:找不到对象

STL容器的真正含义：啊！是大佬（方言ShiTaLao）！我死了

同理，数据库语言SQL的真实含义：啊！是巨佬（方言ShiQuLao）！我死了

vector

最简单的STL是vector，简单到不能再简单了。

其中vector的insert功能很好地模拟了链表的插入操作，虽然vector的本质是数组。

（但是写一个数组的插入岂不是很繁？人生苦短啊）

例如：

OJ编号263：jhljx又来了。

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#include<stdio.h>
#include<string.h>
 
#include<algorithm>
#include<vector>
 
using namespace std;
 
char sorted;
char Add[4]="Add";
char Del[4]="Del";
char Sum[4]="Sum";
char op[5];
int tmpint;
int n;
long long result;
 
int main()
{
	while(~scanf("%d",&n))
	{
		vector<int> a;
		sorted=1;
		while(n--)
		{
			scanf("%s",op);
			if(!strcmp(op,Add))
			{
				scanf("%d",&tmpint);
				a.push_back(tmpint);
				sorted=0;
			}
			else if(!strcmp(op,Del))
			{
				if(!sorted)
				{
					sort(a.begin(),a.end());
					sorted=1;
				}
				scanf("%d",&tmpint);
				vector<int>::iterator it;
				for(it=a.begin();it!=a.end();++it)
				{
					if(*it==tmpint)
					{
						a.erase(it);
						break;
					}
				}
			}
			else if(!strcmp(op,Sum))
			{
				result=0;
				if(!sorted)
				{
					sort(a.begin(),a.end());
					sorted=1;
				}
				int i;
				for(i=2;i<a.size();i+=5)
				{
					result+=(long long)a[i];
				}
				printf("%lld\n",result);
			}
		}
	}
}

OJ编号266：AZY学习顺序表。

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#include<stdio.h>
#include<string.h>
 
#include<vector>
 
using namespace std;
 
int n,m;
int tmpint;
char Insert[5]="Ins";
char Delete[5]="Del";
char Locate[5]="Loc";
char Getcha[5]="Get";
char operation[5];
int opA,opB;
 
int main()
{
	while(~scanf("%d%d",&n,&m))
	{
		vector<int> a;
		int i; 
		for(i=0;i<n;++i)
		{
			scanf("%d",&tmpint);
			a.push_back(tmpint);
		}
		while(m--)
		{
			scanf("%s",operation);
			if(!strcmp(operation,Insert))
			{
				scanf("%d%d",&opA,&opB);
				if(opA>(a.size()+1)||opA<=0)
				{
					printf("Wrong input!\n");
				}
				else
				{
					a.insert(a.begin()+opA-1,opB);
					vector<int>::iterator ni;
					for(ni=a.begin();ni!=a.end();ni++)
					{
						printf("%d ",*ni);
					}
					printf("\n");
				}
			}
			else if(!strcmp(operation,Delete))
			{
				scanf("%d",&opA);
				char mark=0;
				vector<int>::iterator it;
				for(it=a.begin();it!=a.end();++it)
				{
					if(*it==opA)
					{
						mark=1;
						a.erase(it);
						vector<int>::iterator ni;
						for(ni=a.begin();ni!=a.end();ni++)
						{
							printf("%d ",*ni);
						}
						printf("\n");
						break;
					}
				}
				if(!mark)
				{
					printf("Wrong input!\n");
				}
			}
			else if(!strcmp(operation,Locate))
			{
				scanf("%d",&opA);
				char mark=0;
				vector<int>::iterator it=a.begin();
				for(i=0;it+i!=a.end();++i)
				{
					if(*(it+i)==opA)
					{
						mark=1;
						printf("%d\n",++i);
						break;
					}
				}
				if(!mark)
				{
					printf("Wrong input!\n");
				}
			}
			else if(!strcmp(operation,Getcha))
			{
				scanf("%d",&opA);
				vector<int>::iterator it=a.begin();
				if(opA>a.size()||opA<=0)
				{
					printf("Wrong input!\n");
				}
				else
				{
					printf("%d\n",*(it+opA-1));
				}
			}
		}
	}
}

OJ编号290：KevinFeng写作文。

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#include<iostream>
#include<vector>
 
using namespace std;
 
string add = "Add";
string del = "Del";
string rep = "Rep";
string a;
string op;
int opA;
char opB;
int opC;
int n, m;
 
int main()
{
	while(cin >> n >> m)
	{
		cin >> a;
		vector<char> b;
		int i; 
		for(i = 0; i < a.length(); ++i)
		{
			b.push_back(a[i]);
		}
		while(m--)
		{
			cin >> op;
			if(op == add)
			{
				cin >> opA >> opB;
				b.insert(b.begin()+opA-1, opB);
			}
			else if (op == del)
			{
				cin >> opA >> opC;
				while(opC--)
				{
					b.erase(b.begin() + opA - 1);
				}
			}
			else
			{
				cin >> opA >> opB;
				b[opA - 1] = opB;
			}
		}
		vector<char>::iterator c;
		for(c=b.begin();c!=b.end();c++)
		{
			cout << *c;
		}
		cout << endl;
	}
}

看吧，vector的insert功能就是这么方便。一般如果我们需要对一个数组（或者链表）里面执行插入操作，请使用vector来减少代码量。

什么？你想写链表？用STL里的list？一个算法比赛用什么链表啊我的天哪（于是list就合理的不写了）

deque

DQ冰淇淋？

栈和队列都好写，因为它们都是单向增长或移动的。但是双端队列就不太好写了。这时候，我们需要合理运用deque的武器呢。

OJ编号314：毛毛虫。

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#include<stdio.h>
#include<queue>
#include<algorithm>
 
using namespace std;
 
deque<pair<int,int> > q;
bool flag;
int m, n;
int a, b;
 
int main()
{
	while(~scanf("%d%d", &m, &n))
	{
		flag = true;
		while (!q.empty())q.pop_back();
		for (int i = 0; i < m; ++i)
		{
			scanf("%d%d", &a, &b);
			q.push_back(make_pair(a, b));
		}
		while (n--)
		{
			scanf("%d%d", &a, &b);
			q.pop_front();
			q.push_back(make_pair(a, b));
		}
		if (q.front().first == q.back().first && q.front().second == q.back().second)
		{
			flag = false;
		}
		while (!q.empty())
		{
			printf("%d %d\n", q.back().first, q.back().second);
			q.pop_back();
		}
		if (!flag)
		{
			puts("oh no");
		}
	}
}

OJ编号315：滚动的窗口。

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#include<stdio.h>
#include<queue>
 
using namespace std;
 
deque<int> dmin;
deque<int> dmax;
 
int a[100010];
int top;
 
inline void write(int x)
{
	if(x < 0)putchar('-'),x=-x;
	if (x > 9)write(x / 10);
	putchar(x % 10 + 48);
}
 
inline int read()
{
	int k = 0, f = 1;
	char c = getchar();
	while (c < '0' || c>'9')
	{
		if (c == '-')f = -1;
		c = getchar();
	}
	while (c >= '0' && c <= '9')
	{
		k = (k << 1) + (k << 3) + c - 48;
		c = getchar();
	}
	return k * f;
}
 
int n, k;
 
int main()
{
	while(~scanf("%d%d", &n, &k))
	{
		int i;
		for(i = 1; i <= n; ++i)a[i] = read();
		while (!dmin.empty())dmin.pop_back();
		for (i = 1; i <= k; ++i)
		{
			if (dmin.empty())dmin.push_back(i);
			else
			{
				while (!dmin.empty() && a[dmin.back()] > a[i]) dmin.pop_back();
				dmin.push_back(i);
			}
		}
		write(a[dmin.front()]); putchar(' ');
		for (i = k + 1; i <= n; ++i)
		{
			while (!dmin.empty() && dmin.front() <= i - k)dmin.pop_front();
			if (dmin.empty())dmin.push_back(i);
			else
			{
				while (!dmin.empty() && a[dmin.back()] > a[i]) dmin.pop_back();
				dmin.push_back(i);
			}
			write(a[dmin.front()]); putchar(' ');
		}
		putchar('\n');
		while (!dmax.empty())dmax.pop_back();
		for (i = 1; i <= k; ++i)
		{
			if (dmax.empty())dmax.push_back(i);
			else
			{
				while (!dmax.empty() && a[dmax.back()] < a[i]) dmax.pop_back();
				dmax.push_back(i);
			}
		}
		write(a[dmax.front()]); putchar(' ');
		for (i = k + 1; i <= n; ++i)
		{
			while (!dmax.empty() && dmax.front() <= i - k)dmax.pop_front();
			if (dmax.empty())dmax.push_back(i);
			else
			{
				while (!dmax.empty() && a[dmax.back()] < a[i]) dmax.pop_back();
				dmax.push_back(i);
			}
			write(a[dmax.front()]); putchar(' ');
		}
		putchar('\n');
	}
}

当然，如果您非要开大空间从中间计数，或者取模，我也拦不住

set

在算法比赛里，能够用到set这种高级东西的，一般是非常困难的题目。

下面举几个例子：

OJ编号89：LCSDataEnhanced。

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#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<math.h>
 
#include<string>
#include<set>
 
using namespace std;
 
char A[110],B[110];
char tmp[110];
int n,m;
int dp[110][110];
int lasta[110][27];
int lastb[110][27];
int targetLen;
set<string> ans;
 
void init()
{
	memset(dp,0,sizeof(dp));
	memset(lasta,0,sizeof(lasta));
	memset(lastb,0,sizeof(lastb));
	memset(tmp,0,sizeof(tmp));
	ans.clear();
}
 
void buildDP()
{
	int i;
	for(i=1;i<=n;++i)
	{
		int j;
		for(j=1;j<=m;++j)
		{
			if(A[i]==B[j])
			{
				dp[i][j]=dp[i][j]>(dp[i-1][j-1]+1)?dp[i][j]:(dp[i-1][j-1]+1);
			}
			else
			{
				dp[i][j]=dp[i-1][j]>dp[i][j-1]?dp[i-1][j]:dp[i][j-1];
			}
		}
	}
	targetLen=dp[n][m];
}
 
void buildLast()
{
	int i;
	for(i=1;i<=n;++i)
	{
		int j;
		for(j=0;j<26;++j)
		{
			if(A[i]=='A'+j)
			{
				lasta[i][j]=i;
			}
			else
			{
				lasta[i][j]=lasta[i-1][j];
			}
		}
	}
	for(i=1;i<=m;++i)
	{
		int j;
		for(j=0;j<26;++j)
		{
			if(B[i]=='A'+j)
			{
				lastb[i][j]=i;
			}
			else
			{
				lastb[i][j]=lastb[i-1][j];
			}
		}
	}
}
 
void dfs(int i,int j,int len)
{
	if(len<=0)
	{
		ans.insert(string(tmp+1));
		return;
	}
	if(i>0&&j>0)
	{
		int k;
		for(k=0;k<26;++k)
		{
			int t1=lasta[i][k];
			int t2=lastb[j][k];
			if(dp[t1][t2]==len)
			{
				tmp[len]='A'+k;
				dfs(t1-1,t2-1,len-1);
			}
		}
	}
}
 
void printAns()
{
	set<string>::iterator it;
	for(it=ans.begin();it!=ans.end();++it)
	{
		puts((*it).c_str());
	}
}
 
int main()
{
	while(~scanf("%s%s",A+1,B+1))
	{
		init();
		n=strlen(A+1);
		m=strlen(B+1);
		buildDP();
		buildLast();
		tmp[targetLen+1]='\0';
		dfs(n,m,targetLen);
		printAns();
	}
}

OJ编号279：Z君的日常之集合处理。

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#include<stdio.h>
#include<algorithm>
#include<set>
#include<vector>
 
using namespace std;
 
char tmp[3];
char op;
int t,n,m;
int tmpint;
 
int main()
{
	while(~scanf("%d", &t))
	{
		while(t--)
		{
			scanf("%s%d%d",tmp,&n,&m);
			op=tmp[0];
			vector<int> a,b;
			int i;
			for(i=0;i<n;++i)
			{
				scanf("%d",&tmpint);
				a.push_back(tmpint);
			}
			for(i=0;i<m;++i)
			{
				scanf("%d",&tmpint);
				b.push_back(tmpint);
			}
			sort(a.begin(),a.end());
			sort(b.begin(),b.end());
			if(op=='+')
			{
				vector<int> c;
				set_union(a.begin(),a.end(),b.begin(),b.end(),back_inserter(c),less<int>());
				std::vector<int>::iterator m;
				for(m=c.begin();m!=c.end();m++)
				{
					printf("%d ",*m);
				}
				printf("\n");
			}
			else
			{
				vector<int> c;
				set_difference(a.begin(),a.end(),b.begin(),b.end(),back_inserter(c),less<int>());
				if(!c.empty())
				{
					std::vector<int>::iterator m;
					for(m=c.begin();m!=c.end();m++) 
					{
						printf("%d ",*m);
					} 
					printf("\n");
				}
				else
				{
					printf("empty\n");
				}
			}
		}
	}
}

OJ编号516：ModricWang的星灵棋。

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#include<stdio.h>
#include<string.h>
 
#include<set>
 
using namespace std; 
 
set<unsigned int> vis[5];
 
bool win[171];
 
struct State
{
	unsigned char row[4],col[4];
	unsigned char left,right;
	unsigned char rc[2][2];
	short step,turn;
};
 
bool putChess(struct State *s,const int r,const int c,unsigned char p)
{
	unsigned char pl2r=p<<2*r,pl2c=p<<2*c,al2r=~(3<<2*r),al2c=~(3<<2*c);
	s->row[r]&=al2c,s->row[r]|=pl2c;
	if(win[s->row[r]])
	{
		return 1;
	}
	s->col[c]&=al2r,s->col[c]|=pl2r;
	if(win[s->col[c]])
	{
		return 1;
	} 
	if(r==c)
	{
		s->left&=al2c,s->left|=pl2c;
		if(win[s->left])
		{
			return 1;
		}
	}
	if(r+c==3)
	{
		s->right&=al2r,s->right|=pl2r;
		if(win[s->right])
		{
			return 1;
		}
	}
	return 0;
}
 
struct State q[666666];
 
int head;
int tail;
 
bool getChess(int r,int c)
{
	if(r<0||c<0||r>3||c>3)
	{
		return 0;
	}
	else
	{
		return ((unsigned char)(q[head].row[r]>>2*c)&3)==q[head].turn;
	}
}
 
void before(int first,int second,int kind)
{
	q[tail]=q[head];
	q[tail].rc[first][second]+=kind;
	++q[tail].step; 
}
 
void after()
{
	if(!vis[q[head].turn+1].count(*(unsigned int*)q[tail].row)) 
	{ 
		vis[q[head].turn+1].insert(*(unsigned int*)q[tail].row); 
		q[tail].turn=3-q[head].turn; 
		tail++;
	} 
}
 
int main()
{
	struct State src;
	memset(&src,0,sizeof src);
	win[170]=win[85]=1;
	int firstzero=1;
	int r;
	for(r=0;r<4;++r)
	{
		char str[123];
		scanf("%s",str);
		int c;
		for(c=0;c<4;++c)
		{
			switch(str[c])
			{
				case 'B':
					if(putChess(&src,r,c,1))
					{
						puts("0"); 
						return 0;
					} 
					break;
				case 'W':
					if(putChess(&src,r,c,2))
					{
						puts("0");
						return 0;
					} 
					break;
				case 'O':
					if(firstzero)
					{ 
						src.rc[1][0]=r,src.rc[0][0]=c,firstzero=0;
					}
					else
					{ 
						src.rc[1][1]=r,src.rc[0][1]=c;
					}
					break;
			}
		}
	}
	head=0,tail=2;
	q[0]=q[1]=src;
	q[1].turn=2;
	vis[2].insert(*(unsigned int*)src.row);
	vis[3].insert(*(unsigned int*)src.row);
	for(;head!=tail;head++)
	{
		if(getChess(q[head].rc[1][1]-1,q[head].rc[0][1])) 
		{ 
			before(1,1,-1);
			if(putChess(&q[tail],q[tail].rc[1][1],q[head].rc[0][1],0)||putChess(&q[tail],q[head].rc[1][1],q[head].rc[0][1],q[head].turn))
			{
				printf("%d",q[tail].step);
				return 0;
			}
			after();
		} 
		if(getChess(q[head].rc[1][1],q[head].rc[0][1]-1)) 
		{ 
			before(0,1,-1);
			if(putChess(&q[tail],q[head].rc[1][1],q[tail].rc[0][1],0)||putChess(&q[tail],q[head].rc[1][1],q[head].rc[0][1],q[head].turn))
			{
				printf("%d",q[tail].step);
				return 0;
			}
			after();
		} 
		if(getChess(q[head].rc[1][1]+1,q[head].rc[0][1]))
		{ 
			before(1,1,1);
			if(putChess(&q[tail],q[tail].rc[1][1],q[head].rc[0][1],0)||putChess(&q[tail],q[head].rc[1][1],q[head].rc[0][1],q[head].turn))
			{
				printf("%d",q[tail].step);
				return 0;
			}
			after();
		} 
		if(getChess(q[head].rc[1][1],q[head].rc[0][1]+1)) 
		{ 
			before(0,1,1);
			if(putChess(&q[tail],q[head].rc[1][1],q[tail].rc[0][1],0)||putChess(&q[tail],q[head].rc[1][1],q[head].rc[0][1],q[head].turn))
			{
				printf("%d",q[tail].step);
				return 0;
			}
			after();
		}
		if(getChess(q[head].rc[1][0]-1,q[head].rc[0][0])) 
		{ 
			before(1,0,-1);
			if(putChess(&q[tail],q[tail].rc[1][0],q[head].rc[0][0],0)||putChess(&q[tail],q[head].rc[1][0],q[head].rc[0][0],q[head].turn))
			{
				printf("%d",q[tail].step);
				return 0;
			}
			after();
		} 
		if(getChess(q[head].rc[1][0],q[head].rc[0][0]-1)) 
		{ 
			before(0,0,-1);
			if(putChess(&q[tail],q[head].rc[1][0],q[tail].rc[0][0],0)||putChess(&q[tail],q[head].rc[1][0],q[head].rc[0][0],q[head].turn))
			{
				printf("%d",q[tail].step);
				return 0;
			}
			after();
		} 
		if(getChess(q[head].rc[1][0]+1,q[head].rc[0][0])) 
		{ 
			before(1,0,1);
			if(putChess(&q[tail],q[tail].rc[1][0],q[head].rc[0][0],0)||putChess(&q[tail],q[head].rc[1][0],q[head].rc[0][0],q[head].turn))
			{
				printf("%d",q[tail].step);
				return 0;
			}
			after();
		} 
		if(getChess(q[head].rc[1][0],q[head].rc[0][0]+1)) 
		{ 
			before(0,0,1);
			if(putChess(&q[tail],q[head].rc[1][0],q[tail].rc[0][0],0)||putChess(&q[tail],q[head].rc[1][0],q[head].rc[0][0],q[head].turn))
			{
				printf("%d",q[tail].step);
				return 0;
			}
			after();
		}
	}
}

这些题都太难了，唉

map

priority_queue

来跟我一起念！PO-RI-O-RI-TI-KYU！（罗马音：ポリオリティキュ！）

是的。如果你不把第一个连读音节拆开念的话，一定会忘记打一个字母小r的。这可是惨痛的教训啊——

优先队列的本质是一个堆（二叉树），并且是大顶堆。与其他STL不同，数据结构课用的不多，但是在算法课上最经常用到。

在诸多算法里都会用优先队列来优化算法，尤其是贪心算法，在各种贪心算法中都会见到。比如著名的最短路Dijkstra。

在这里就不写了。参见广度优先搜索_bfs_与标数最短路_dijkstra。

这个文中也提到，如何将默认大顶堆转换为小顶堆呢？取相反数存储与读取就完了。这是个很经典的技巧，相比之下在定义中修改优先级略为难记。

不过一定要记得读取的时候也要取相反——存的时候是反着存的，很容易忘。

对于带结构体的优先队列，如果不想引入大小判定符号，也没有字典序这种糟糕的条件，就嵌套使用pair吧！默认结构体pair的优先级默认是先比较first再比较second，省得再写难记的大小判定了！

2020-2021/teams/namespace/面向对象与stl.txt · 最后更改: 2020/07/07 11:17 由 great_designer

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