[洛谷日报第39期]比STL还STL？——pbds

[洛谷日报第39期]比STL还STL？——pbds

 

洛谷科技

发布时间：18-08-3116:37

__gnu_pbds食用教程

引入

某P党：“你们C++的STL库真强（e）大（xin），好多数据结构和算法都不用手打。”

C党1：“STL能省下的代码量又不多，平衡树多难调啊。”

C党2：“欸？__gnu_pbds库就可以做到啊，它封装了hash,tree,trie,priority_queue这四种数据结构。”

正文

介绍

什么是__gnu_pbds ? Policy based data structures！简称平板电视pbds。在使用pbds前，你需要

woc，真jb烦，有没有什么简单的方法？当然有：

但是在dev c++里如果这样写，会提示少一个文件，出各种莫名奇妙的锅，其它的IDE请自行尝试，我的linux是deepin的，装了NOI Linux的dalao帮忙测一下。

hash

该引用的头文件和命名空间都讲过了，直接进入正题。

hash_table的用法与map类似，它是这么定义的：

 

其中cc开头为拉链法，gp开头为探测法，个人实测探测法稍微快一些。

啥？操作？其实就和map差不多，支持[ ]和find。

等一等？和map一样，那不如直接用map了。不不不，map的总时间复杂度是 O(nlogn) 的，而hash_table的总时间复杂度仅为 O(n) ！所以我们可以用这个特性来做洛谷P1333 瑞瑞的木棍（https://www.luogu.org/problemnew/show/P1333）。前置知识：并查集（https://www.luogu.org/blog/41785/jian-yi-bing-zha-ji）欧拉路（https://www.luogu.org/blog/lzhbigbird/zong-qi-qiao-wen-ti-dao-ou-la-lu）。

感谢Great_Influence的代码：

 

tree

pbds里面的tree都是平衡树，其中有rb_tree,splay_tree,ov_tree（后两种都容易超时，所以请不要用它们）。需要的头文件与命名空间也讲了，下面我们来看它的食用方法：

 

下面我们来试一试洛谷P3369 普通平衡树（https://www.luogu.org/problemnew/show/P3369）（感谢shenben的代码）：

 

前方高能！前方高能！前方高能！

 

在看这里之前，你需要熟练地掌握c++的特性。如果看不懂我也没有办法，你可以跳过这一部分。

你以为pbds种的tree只能实现这些功能？不不不，你可以自定义它，我们需要写一个自己的node_update，它是长这样的：

 

我们先解释一下这个类是如何工作的。节点更新的tree都会保存一个my_type类型的变量。当我们修改这棵树的时候，会从叶子节点开始修改，并且每次都会调用operator()，我们来看一下这个函数的两个参数：

Node_Itr it为调用该函数的元素的迭代器，Node_CItr end_it可以const到叶子节点的迭代器，Node_Itr有以下的操作：

1.get_l_child()，返回其左孩子的迭代器，没有则返回node_end；

2.get_r_child()，同get_l_child()；

3.get_metadata()，返回其在树中维护的数据；

4.it可以获取it的信息。

为了详细讲解，我们举一个更新子树大小的例子：

 

现在我们学会了更新，那么我们该如何自己写操作呢？node_update所有public方法都会在树中公开。如果我们在node_update中将它们声明为virtual，则可以访问基类中的所有virtual。所以，我们在类里添加以下内容：

 

这样我们就能直接访问树了，还有，node_begin指向树根，node_end指向最后一个叶子节点的后一个地址，下面这个就是查排名的操作：

 

下面我们来看CF459D（https://www.luogu.org/problemnew/show/CF459D）：

 

trie

trie即为字典树，我们先看如何定义一个trie与它的操作：

 

现在我们来看Astronomical Database（http://acm.timus.ru/problem.aspx?space=1&num=1414）：

 

priority_queue

priority_queue为优先队列，用堆实现，priority_queue的定义与操作：

 

时间复杂度：

堆优化dijkstra（https://www.luogu.org/problemnew/show/P4779）（感谢Great_Influence的代码）：

 

关于rope

sorry，rope属于__gnu_cxx，不属于__gnu_pbds。下次讲ext中其他的内容时，我会讲rope。

最后

NOIP中可以使用pbds!

完结撒花！★,°:.☆(￣▽￣)/ :.°★ 。

 

本文发布于洛谷日报，特约作者：Chanis

原文地址：https://www.luogu.org/blog/Chanis/gnu-pbds