c++竞赛常用函数

下面这份清单整理了 30 个 C++ 竞赛高频函数，每个都给出「所在头文件」「一句话作用」「原型」「常用写法 / 注意点」四个维度，赛前 10 min 扫一遍即可快速回忆。

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一、算法头文件 <algorithm>

#	函数	一句话作用	原型 / 示例
1	sort	区间排序	sort(a, a+n); 默认升序
2	stable_sort	稳定排序	stable_sort(v.begin(), v.end());
3	partial_sort	部分排序	partial_sort(a, a+k, a+n); 前 k 小
4	nth_element	选第 k 小	nth_element(a, a+k, a+n); O(n)
5	binary_search	二分存在性	bool ok=binary_search(a, a+n, x);
6	lower_bound	≥x 首个位置	int p=lower_bound(a, a+n, x)-a;
7	upper_bound	>x 首个位置	int p=upper_bound(a, a+n, x)-a;
8	max_element	最大元素迭代器	auto it=max_element(a, a+n);
9	min_element	最小元素迭代器	auto it=min_element(a, a+n);
10	minmax_element	一次求最大最小	auto [mn,mx]=minmax_element(a, a+n);
11	reverse	区间反转	reverse(s.begin(), s.end());
12	rotate	循环左移	rotate(a, a+k, a+n); 把 k 提最前
13	next_permutation	下一个字典序	while(next_permutation(a, a+n));
14	prev_permutation	上一个字典序	同上，反方向
15	unique	去重（先排序）	int m=unique(a, a+n)-a;
16	merge	归并两个有序区间	merge(a, a+n1, b, b+n2, c);
17	inplace_merge	就地归并	inplace_merge(a, a+m, a+n);
18	count	计数等于	int c=count(a, a+n, val);
19	count_if	条件计数	count_if(first, last, pred);
20	find	线性查找	auto it=find(a, a+n, val);
21	find_if	条件查找	find_if(first, last, pred);
22	equal	两区间相等	bool ok=equal(a, a+n, b);
23	swap	交换两对象	swap(x, y);
24	fill	区间赋相同值	fill(a, a+n, 0);
25	iota	递增赋值	iota(a, a+n, start); C++11

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二、数值头文件 <numeric>

#	函数	一句话作用	原型 / 示例
26	accumulate	求和 / 自定义累积	long long s=accumulate(a, a+n, 0LL);
27	gcd	最大公约数	int g=gcd(a, b); C++17
28	lcm	最小公倍数	int l=lcm(a, b); C++17
29	inner_product	内积 / 自定义	inner_product(a, a+n, b, init);

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三、字符串 / 字符处理

#	函数	一句话作用	原型 / 示例
30	to_string	数值转 string	string s=to_string(1234);
31	stoi / stol / stoll	string 转整数	int x=stoi(s);
32	isdigit	字符是否数字	if(isdigit(ch)) ... 头文件 <cctype>
33	isalpha	字符是否字母	同上
34	isalnum	字母或数字	同上
35	tolower / toupper	大小写转换	putchar(tolower(ch));

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四、数学函数 <cmath>（选 5 个最常用）

#	函数	一句话作用	原型 / 示例
36	abs / labs / llabs	整数绝对值	long long x=llabs(a);
37	fabs	浮点绝对值	double x=fabs(-3.14);
38	sqrt	平方根	int r=(int)sqrt(n); 注意强转
39	pow	幂运算	double p=pow(x, 3.0); 浮点版本
40	ceil / floor / round	上 / 下 / 四舍五入	int c=ceil(2.3); → 3

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五、内存与容器小工具

#	函数	一句话作用	原型 / 示例
41	memset	按字节填充	memset(a, 0, sizeof a); 仅 0 / -1 安全
42	memcpy	块拷贝	memcpy(dst, src, n*sizeof(T));
43	__builtin_popcount	int 二进制 1 个数	int c=__builtin_popcount(x); GCC
44	__builtin_clz	前导 0 个数	int lz=__builtin_clz(x); 返回 0~31
45	__lg	向下取 log2	int k=__lg(n); 等价于 31-__builtin_clz(n)

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使用小贴士

1. 所有 <algorithm> 函数都接受「半开区间」[first, last)。

2. 自定义排序 / 比较器可用 lambda：
   sort(a, a+n, [](int x, int y){ return x > y; });

3. 整型取绝对值用 std::abs 会自动匹配重载；64 位请用 llabs 或 std::int64_t 版本。

4. memset 按字节赋值，只能安全置 0 或 -1（全 0xFF），不要用于浮点或 vector。

5. 若比赛环境支持 C++20，可用 std::popcount、std::bit_ceil 等替代内置函数，提高移植性。

把这份清单打印/手抄一份，赛前 5 min 翻一遍，基本可覆盖 90% 以上常见需求。祝 AC 愉快！