[洛谷日报第39期]比STL还STL？——pbds
洛谷科技2018-08-31 16:37
__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
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