C++0x in programming competition

競技プログラミングからみた C++0x OSC 名古屋 2011 8/20 （土）はじめての競技プログラミング蛇足 @yak_ex / 新康孝 (CSNagoya)

自己紹介 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

C++0x とは ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

目次 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

auto ,[object Object],set<int> s; for( set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); ++it) { if(*it == 5) it = s.erase(it); } set<int> s; for( auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it) { if(*it == 5) it = s.erase(it); } -> auto にしておけばコンパイラが型を導出してくれる

Range-based for ,[object Object],Range-based for ループですっきりコンテナ s の各要素を v に割り当ててループ std::set<int> s; for( std::set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); ++it ) std::cout << *it << std::endl; std::set<int> s; for( auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it ) std::cout << *it << std::endl; auto でもやっぱり微妙 set<int> s; for( auto v : s ) std::cout << v << std::endl;

lambda （無名関数オブジェクト） ,[object Object],// 関数オブジェクト struct check2nd { check2nd(const int &n) : n(n) {} bool operator()(const std::pair<int, int> &p) { return p.second == n; } const int &n; }; std::vector<std::pair<int, int>> v; int k; return std::count_if(v.begin(), v.end(), check2nd(k)); // 自前ループ std::vector<std::pair<int, int>> v; int k; int result = 0; for(int i=0;i<v.size(); ++i) if(v[i].second == k) ++result; return result;

lambda （無名関数オブジェクト） ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],// lambda vector<std::pair<int, int>> v; int k ; return std::count_if(v.begin(), v.end(), [&](const std::pair<int, int>& p) { return p.second == k; } ); 中身が return だけなら戻り値の型を省略可能 [&](const std::pair<int, int>& p) -> bool { return p.second == k; } [&] はスコープ内変数の参照の仕方の指定

lambda （関数内関数風） ,[object Object],int count2nd(const std::vector<std::pair<int, int>> &v, int k) { int result = 0; for(int i=0;i<v.size(); ++i) if(v[i].second == k) ++result; return result; } std::vector<std::pair<int, int>> v; if( count2nd(v, 0) == 0 && count2nd(v, 1) == v.size()) /* 適当 */ マクロは C++er として認められないしグローバル変数は未初期化とか上書きの問題がある

lambda （関数内関数風） ,[object Object],int count2nd(const std::vector<std::pair<int, int>> &v, int k) { int result = 0; for(int i=0;i<v.size(); ++i) if(v[i].second == k) ++result; return result; } std::vector<std::pair<int, int>> v; if( count2nd(v, 0) == 0 && count2nd(v, 1) == v.size()) /* 適当 */ std::vector<std::pair<int, int>> v; auto count2nd = [&] (int k) -> int { int result = 0; for(int i=0;i<v.size(); ++i) if(v[i].second == k) ++result; return result; }; if( count2nd(0) == 0 && count2nd(1) == v.size()) /* 適当 */ 関数内関数的にその場でヘルパ関数を定義できる

lambda （関数内関数風） ,[object Object],int count2nd(const std::vector<std::pair<int, int>> &v, int k) { int result = 0; for(int i=0;i<v.size(); ++i) if(v[i].second == k) ++result; return result; } std::vector<std::pair<int, int>> v; If( count2nd(v, 0) == 0 && count2nd(v, 1) == v.size()) /* 適当 */ std::vector<std::pair<int, int>> v; auto count2nd = [&] (int k) { return count_if(v.begin(), v.end(), [&] (const std::pair<int, int>&p) { return p.second == k; }); }; if( count2nd(0) == 0 && count2nd(1) == v.size()) /* 適当 */ 関数内関数的にその場でヘルパ関数を定義できる ※ 内部でも lambda を使った場合

lambda （関数内関数風） ,[object Object],[object Object],std::vector<std::vector<int>> adj; int goal; std::vector<bool> visited(adj.size()); // auto dfs = … だとエラーが出る std::function<bool(int)> dfs = [&](int n) -> bool { if(n == goal) return true; visited[n] = true; for(int i: adj[n]) { if(!visited[i]) { bool res = dfs (i); if(res) return true; } } return false; }; ※ std::funciton は関数オブジェクトも持てる関数ポインタ的イメージ

tuple ,[object Object],struct data { int level, value, cost; }; bool operator<(const data& d1, const data &d2){ return d1.level < d2.level || d1.level == d2.level && d1.value < d2.value || d1.level == d2.level && d1.value == d2.value && d1.cost < d2.cost; } std::set<data> s; typedef std::tuple<int, int, int> data; // 辞書式比較演算子定義済み std::set<data> s; // こういう用意をしておくてアクセスが分かりやすいかも enum { LEVEL, VALUE, COST }; std::get<LEVEL>(*s.begin()); ref. http://topcoder.g.hatena.ne.jp/cafelier/20110816/1313498443 tuple にお任せ

initializer_list ,[object Object],std::vector<int> v(5); int init[5] = { 1, 3, 2, 5, 4 }; std::copy(init, init + 5, v.begin()); std::vector<int> v({1, 3, 2, 5, 4}); // コンストラクタ呼び出しは () じゃなくて {} でもできるようになったので // 以下も OK std::vector<int> v{1, 3, 2, 5, 4}; -> 初期化リスト (initializer_list) をとるコンストラクタを定義できる map だって初期化できる std::map<std::string, int> v = { { "first", 1 }, { "second", 2 } };

initializer_list ,[object Object],[object Object],int minimum = std::min(std::min(a, b), std::min(c, d)); int minimum = std::min({a, b, c, d}); min / max は 2 引数だったので複数値の min / max をとりたい場合は多段で適用する必要があった -> initializer_list を受けられるようになったので一発で OK

initializer_list ,[object Object],[object Object],int init[] = { 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21 }; for(std::size_t i = 0; i < sizeof(init) / sizeof(init[0]); ++i) { std::cout << init[i] << std::endl; } for(int i : { 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21} ) { std::cout << i << std::endl; } 固定値を持つ配列を用意して添え字でループ -> Range-based for と initializer_list の組み合わせでこんな簡潔に

unordered_map / unordered_set ,[object Object],std::set<int> s; s.insert(5); // 挿入 O(log n) s.erase(5); // 削除 O(log n) s.count(3); // 検索 O(log n) std::unordered_set<int> s; s.insert(5); // 挿入 O(1) s.erase(5); // 削除 O(1) s.count(3); // 検索 O(1) // トレードオフはメモリ使用量 -> いわゆるハッシュテーブルとして unordered_map / unordered_set が導入 ※ hash_map / hash_set だと既存実装とぶつかるので別名で導入

新規アルゴリズム(iota) ,[object Object],std::vector<int> vdata; std::vector<int> index(vdata.size()); for(std::size_t i = 0; i < index.size(); ++i) index[i] = i; std::sort(index.begin(), index.end(), [&](int n1, int n2) { return vdata[n1] < vdata[n2]; }); for(int i: index) { std::cout << i << " : " << vdata[i] << std::endl; } std::vector<int> vdata; std::vector<int> index(vdata.size()); std::iota(index.begin(), index.end(), 0); // 0 が初期値で 0, 1, 2, … std::sort(index.begin(), index.end(), [&](int n1, int n2) { return vdata[n1] < vdata[n2]; }); for(int i: index) { std::cout << i << " : " << vdata[i] << std::endl; } -> 地味に仕事をする std::iota #define RNG(c) (c).begin(), (c).end() でさらに便利

新規アルゴリズム(＊_of) ,[object Object],std::vector<int> v; if(std:: all_of (v.begin(), v.end(), [](int n){ return n >= 5; })) { /* 全要素 5 以上の場合 */ } if(std:: any_of (v.begin(), v.end(), [](int n){ return n >= 5; })) { /* どれか 1 要素でも 5 以上の場合 */ } if(std:: none_of (v.begin(), v.end(), [](int n){ return n >= 5; })) { /* 5 以上の要素がない場合 */ }

ちょっとした改善 (map::at) ,[object Object],int get(const std::map<std::string, int> &m, const std::string &s) { // map::operator[] に const 版はないのでこう書けない // return m[s]; return m.find(s)->second ; } int get(const std::map<std::string, int> &m, const std::string &s) { return m.at(s) ; } -> const 版のある at() で OK

対応微妙 (regex, emplace) ,[object Object],std::vector<pair<std::string, int>> v; v. push_back(std::make_pair(std::string("hoge"), 5)) ; ,[object Object],std::vector<pair<std::string, int>> v; v. emplace_back("hoge", 5) ; ※ 直接、挿入する場所に値を生成するイメージ

まとめ ,[object Object],[object Object]

参考文献 ,[object Object],[object Object],[object Object]

ご清聴ありがとうございました。

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