竞赛必备：STL模板库详解与实战应用

"竞赛中常用的STL-曹文信息学课件_竞赛中常用的STL" 在编程竞赛中，STL（Standard Template Library，标准模板库）是C++程序员的重要工具，因为它提供了现成的算法和数据结构模板，可以帮助参赛者快速高效地编写代码，特别是在时间限制严格的竞赛环境下。STL主要包括容器、算法和迭代器三大部分。 1. 容器： - **vector**：变长数组，是最常用的数据结构之一。它可以动态扩展和收缩，支持随机访问。创建一个空vector如`vector<int>a;`，初始化长度如`vector<int>a(10);`。你可以通过索引访问元素，如`a[3]`，从0开始。添加元素至尾部用`push_back()`，删除尾部元素用`pop_back()`，检查元素数量用`size()`，判断是否为空用`empty()`。`clear()`用于删除所有元素，`resize()`改变大小，这些操作的时间复杂度分别为O(1)和O(a.size())。 - **list**：双向链表，适合频繁的插入和删除操作，因为它提供了`front()`和`back()`访问首尾元素，以及`push_front()`、`push_back()`、`pop_front()`和`pop_back()`等操作。列表中的元素访问不是随机的，但插入和删除通常为O(1)。 2. 迭代器（Iterator）： - 迭代器是STL的核心概念，它就像指针一样，可以用来遍历容器中的元素。对于vector，你可以通过`begin()`获取首元素迭代器，`end()`获取末元素之后的迭代器。遍历所有元素的典型方式如下： ```cpp for(vector<int>::iterator i = a.begin(); i != a.end(); ++i) { printf("%d\n", *i); } ``` - `end()`迭代器并不指向最后一个元素，而是指向容器结束的位置，因此在循环条件中使用`i != a.end()`来防止越界。 3. 在竞赛场景中的应用： - 例如，在处理图的问题时，如果使用邻接矩阵，可能会遇到内存限制错误（MLE）。此时，可以改用邻接表，利用vector的优势，仅存储边的目标节点，如`vector<int>E[100001];`，并使用`push_back()`添加边。 4. 其他容器： - **set**和**multiset**：实现为红黑树，用于存储唯一或可重复的有序元素，支持查找、插入和删除操作。 - **map**和**multimap**：也是基于红黑树，存储键值对，提供关联容器的功能。 - **deque**：双端队列，支持两端的快速插入和删除。 - **stack**和**queue**：模拟栈和队列操作，它们不是真正的数据结构，而是基于其他容器（通常是deque）的封装。 掌握STL的使用，能有效提高竞赛编程的效率和代码质量，同时减少错误的发生。在准备竞赛时，深入理解和实践这些工具是非常重要的。