STL线段树代码库文档格式.docx
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\t
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。
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。
大致可以分为三大类：
算法（algorithm）
、容器
（container）
、迭代器
（iterator）。
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。
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）。
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
，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。
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：
iostream>
queue>
typedef
pair<
unsigned
long,
node_type;
main（）
long
result[1500];
priority_queue
node_type,
node_type>
greater<
>
Q;
Q.push（
make_pair（1,
2）
）;
（int
0;
1500;
i++）
node_type
node
Q.top（）;
Q.pop（）;
switch（node.second）
case
2:
make_pair（node.first
*
2,
3:
3,
3）
5:
5,
5）
result[i]
node.first;
n;
cin
（n
0）
result[n-1]
return
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，
是被定义在std
命名空间中的。
如下例所示：
stack>
std:
:
stack<
s;
s.push（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
语句将std
命名空间导入。
1;
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++
》这本书（电力出版社有该书的中文版）。
竞赛之STL--pair
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：
吉林大学ACM
Group
39
double,
double>
p1;
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。
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<
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<
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。
看上去是很简单的一个头文件，但是<
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。
竞赛之STL--vector
在STL
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，
可以在使用过程中动态地增长存储空间。
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：
定义一个空的vector
对象，存储的是int
类型的元素。
s（n）;
定义一个含有n
个int
元素的vector
对象。
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。
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
n,
向迭代器it指向的元素前插入n
个x
first,
last）
将由迭代器first和last
所指定的序列[first,
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,
删除由迭代器first和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）
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,
将序列替换成由迭代器first和last
[first,
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。
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：
L;
x;
（cin>
L.push_back（x）;
i=L.size（）-1;
i>
=0;
i--）
L[i]
竞赛之STL--iterator
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，
相当于数据结构中所说的“
遍历指针”
，也可以把
看作是一种泛化的指针。
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，
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：
10;
s.push_back（i）;
（vector<
it
s.begin（）;
s.end（）;
it++）
*it
的begin（）和end（）方法都会返回一个vector:
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：
40
s.push_back
（1）;
s.push_back
（2）;
s.push_back（3）;
copy（s.begin（）,
s.end（）,
ostream_iterator<
（cout,
））;
这段代码中的copy
就是STL
中定义的一个模板函数，copy（s.begin（）,
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
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。
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。
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。
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
类的定义在头文件<
string>
中。
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：
s
Hello!
name;
+=
'
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：
m;
P
编码的长度
str;
用来存放还原出来的括号字符串
leftpa
记录已出现的左括号的总数
j
j++）
p;
k
p
-
leftpa;
k++）
str
（'
）'
竞赛之STL--stack
stack（
和queue（
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（
的queue（
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
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<
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：
s1;
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：
下面是用string
和stack写的解题1064--Parencoding的程序。
（i
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