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title: CPP Library
tags: [CPP, APCS, tutorial]

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# CPP Library
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:::info
[TOC]
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## 常見標準函式庫總覽
| **標頭檔（Header）** | **主要功能** | **常用類別 / 函式** |
|----------------|--------------------------|-----------------------------|
| `<iostream>` | 標準輸入輸出 | `cin`, `cout`, `cerr`, `endl` |
| `<iomanip>` | 控制輸出格式 | `setprecision`, `fixed`, `setw` |
| `<cstdio>` | C 風格輸入輸出 | `printf`, `scanf`, `sprintf`, `sscanf` |
| `<cstdlib>` | 亂數、轉換、系統函式 | `rand`, `srand`, `atoi`, `atof`, `exit` |
| `<cstring>` | C 風格字串處理 | `strlen`, `strcpy`, `strncpy`, `strcmp`, `strcat` |
| `<string>` | C++ `std::string` 處理 | `string`, `substr`, `find`, `replace` |
| `<cmath>` | 數學運算 | `sqrt`, `pow`, `abs`, `ceil`, `floor`, `log` |
| `<algorithm>` | 常見演算法 | `sort`, `binary_search`, `lower_bound`, `reverse` |
| `<vector>` | 動態陣列 | `vector`, `push_back`, `pop_back`, `size`, `clear` |
| `<stack>` | 堆疊（LIFO） | `stack`, `push`, `pop`, `top`, `empty` |
| `<queue>` | 佇列（FIFO） | `queue`, `push`, `pop`, `front`, `empty` |
| `<map>` | 關聯式映射 | `map`, `insert`, `erase`, `find`, `count` |
| `<unordered_map>` | 哈希映射 | `unordered_map`, `insert`, `erase`, `find` |
| `<set>` | 集合（無重複排序） | `set`, `insert`, `erase`, `count`, `find` |
| `<bitset>` | 位元操作 | `bitset`, `set`, `reset`, `flip`, `count` |
| `<random>` | 亂數產生 | `mt19937`, `uniform_int_distribution`, `shuffle` |
| `<chrono>` | 計時 | `chrono::high_resolution_clock`, `duration_cast`, `milliseconds` |
| `<fstream>` | 檔案讀寫 | `ifstream`, `ofstream`, `fstream`, `open`, `close` |

<br/>

## 常用資料結構函式庫
| **資料結構** | **標頭檔（Header）** | **主要函式 / 類別** |
|-----------|------------|----------------------------|
| 陣列（靜態） | `<array>` | `array` |
| 向量（動態） | `<vector>` | `vector` |
| 鏈結串列 | `<list>` | `list` |
| 堆疊 | `<stack>` | `stack` |
| 佇列 | `<queue>` | `queue`, `priority_queue` |
| 集合（排序） | `<set>` | `set` |
| 集合（無序） | `<unordered_set>` | `unordered_set` |
| 哈希映射 (Hash) | `<unordered_map>` | `unordered_map` |
| 關聯式映射 | `<map>` | `map` |

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## 常用演算法函式庫
| **演算法類別** | **標頭檔（Header）** | **主要函式 / 類別** |
|-----------|------------|----------------------------|
| 排序 | `<algorithm>` | `sort`, `partial_sort`, `nth_element` |
| 搜尋 | `<algorithm>` | `binary_search`, `lower_bound`, `upper_bound` |
| 貪婪演算法 | `<algorithm>` | `max_element`, `min_element` |
| 動態規劃 | `<vector>` | `vector`, `fill`, `memset` |
| 數學 | `<numeric>` | `accumulate`, `gcd`, `lcm` |
| 字串處理 | `<string>` | `substr`, `find`, `replace`, `stoi` |
| 位元運算 | `<bitset>` | `bitset`, `set`, `reset`, `flip` |

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## 常見競程與效能優化用途
| **用途** | **標頭檔（Header）** | **主要函式 / 類別** |
|-----------|------------|----------------------------|
| 快速輸入輸出 | `<iostream>` / `<cstdio>` | `ios::sync_with_stdio(false)`, `cin.tie(0)`, `scanf`, `printf` |
| 亂數 | `<random>` | `mt19937`, `uniform_int_distribution` |
| 計時 | `<chrono>` | `chrono::high_resolution_clock` |
| 記憶體管理 | `<cstring>` | `memset`, `memcpy` |

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## APCS 大致必須的標頭檔
| **用途** | **標頭檔（Header）** | **主要函式 / 類別** |
|-----------|------------|----------------------------|
| 快速輸入輸出 | `<iostream>` / `<cstdio>` | `ios::sync_with_stdio(false)`, `cin.tie(0)`, `scanf`, `printf` |
| 記憶體管理 | `<cstring>` | `memset`, `memcpy` |
| 亂數 | `<random>` | `mt19937`, `uniform_int_distribution` |
| 計時(⍻) | `<chrono>` | `chrono::high_resolution_clock` |

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:::spoiler Relevant
- [大學程式先修檢測](https://apcs.csie.ntnu.edu.tw/)
- [ZeroJudge 平台](https://zerojudge.tw/)
- [LeetCOde 平台](https://leetcode.com/)
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