[STL] 算法竞赛必备模块化工具库

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已于 2025-07-27 12:50:51 修改 · 866 阅读

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#算法 #ICPC #蓝桥杯 #C++

于 2025-07-08 21:06:52 首次发布

6.Priority_queue(优先队列)

1.STL了解

1.概念

STL（Standard Template Library）是 C++ 标准库的核心，通过泛型编程提供通用、高效的数据结构和算法。

2.三大组件

1.容器(Containers):存储数据的模板类,分为序列容器,关联容器和容器适配器.

2.算法(Algorithms):操作数据的模板函数,与容器无关.

3.迭代器(Iterators):泛型指针,连接容器与算法.

3.主要作用

1.直接用现成的工具,不用自己手动实现复杂的数据结构,可以专注于算法设计.

2.算法库可以直接调用,不容易翻车而且时间复杂度有确切的保证.

4.万能头文件

#include<bits/stdc++.h>

比较耗时,可以加快输入输出速度

ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(0);
cout.tie(0);

2.Vector(动态数组)

1.头文件

#include<vector>

2.初始化

#include<vector>
#include<algorithm>

vector<int> a;//表示空构建,不进行数据填充
vector<int>b(5, 0);//容器b中包含五个元素并且他们的值都是0 先声明的是容量
vector<int>h(5);//初始化五个大小  默认都为0
vector<int>k({1,2,3})//用于具体填充各个数据时,此时小括号和等于号的效用是一样的

vector<int>[200];//二维数组 记住200表示的是外层是200个vector
vector<vector<int>>arr;//二维数组

struct tac {
	int c;
	string d;
};
vector<tac>h;//结构体容器

vector<int>a(b.begin(),b.begin+3);//把b动态数组中的前三个数据赋值过来
	                              //记得迭代器要多往后一位 (左闭右开区间)
int b[7]={1,2,3,4,5,6,7};
vector<int> a(b,b+7）;//获取数组中的数据的时候,不要忘记数组名本身代表的就是第一个数据的地址
	                  //而且同样是左闭右开区间
    for(auto x : a) {//遍历输出 
        cout << x << " ";
    }

3.获取长度

vec.size();

4.改变数组大小

vector<int> vec({0,1,2,3,4,5});
vec.resize(2);//变成{0,1}

5.检查容器是否为空

bool check=vec.empty();//空则返回true  否则false

6.清空容器

vec.clear();

也可以用erase函数进行特定元素数据的删除

时间复杂度O(n) 这里的n指的是删除元素后的元素数量因为需要底层需要动态维护到前面(保证内存的连续性) 对n个数据进行操作

a.erase(it)//从a中删除迭代器it指定的元素，p必须指向c中的一个真实元素，不能是最后一个元素end()
a.erase(b,e)//从a中删除迭代器对b和e所表示的范围中的元素，返回e

要注意函数处理的参数是迭代器

for (auto it = v.begin(); it != v.end();) {
    if (*it == 3) {
        it = v.erase(it);  // 必须接收erase的返回值！
    } else {
        ++it;
    }
}

迭代器失效:原本指向的元素内存位置被移动或者删除了导致无法在该位置匹配,所以失效

所以删除之后要立马记得更新迭代器 ,删除之后返回的迭代器位置是原本删除位置的下一位

7.迭代器相关

vector<int>::iterator it;//迭代器声明 不专属于具体的某个容器  
                         //使用作用域解析符 因为本质是vector类模板中的一部分
vec.begin();//指向第一个元素
vec.end();//指向最后一个元素的下一位

for (vector<int>::iterator it = a.begin();it != a.end();it++) {
	cout << *it << ' ';
	cout << endl;
}//一种遍历方式

for(auto &element:vec){
}//另一种遍历方式

这里同样可以顺带熟悉一个函数reverse(翻转) O(n)

vector<int> a={1,2,3,4,5};
reverse(a.begin(),a.end());//a的值为5，4，3，2，1  倒置

8.快速取双端元素

vec.front();//取最前面元素值
vec.back();//取最后面元素值

9.双端动态处理数组

vec.push_back(a);//往末尾添加元素a
vec.pop_back();//删除末尾元素
//没有push_front()这个是双端队列deque的库函数  
//因为这个本质上会把数据都向后移一位  时间复杂度太高

O(1)

当然这里也可以用insert函数进行操作

// 初始化vector 
//记住前面的参数表示的是插入位置
    vector<int> vec = {2, 3, 4};

    // 1. 在最前端插入元素
    vec.insert(vec.begin(), 1);  // vec = {1, 2, 3, 4}

    // 2. 在指定位置（第3个元素前）插入单个元素
    vec.insert(vec.begin() + 2, 5);  // vec = {1, 2, 5, 3, 4}

    // 3. 插入多个相同元素
    vec.insert(vec.

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