4.数据结构（链表，栈，队列，单调栈、单调队列、KMP）

1. 单链表
// head存储链表头，e[]存储节点的值，ne[]存储节点的next指针，idx表示当前用到了哪个节点
int head, e[N], ne[N], idx;

// 初始化
void init()
{
    head = -1;
    idx = 0;
}

// 在链表头插入一个数a
void insert(int a)
{
    e[idx] = a, ne[idx] = head, head = idx ++ ;
}

// 将头结点删除，需要保证头结点存在
void remove()
{
    head = ne[head];
}


2. 双链表
// e[]表示节点的值，l[]表示节点的左指针，r[]表示节点的右指针，idx表示当前用到了哪个节点
int e[N], l[N], r[N], idx;

// 初始化
void init()
{
    //0是左端点，1是右端点
    r[0] = 1, l[1] = 0;
    idx = 2;
}

// 在节点a的右边插入一个数x
void insert(int a, int x)
{
    e[idx] = x;
    l[idx] = a, r[idx] = r[a];
    l[r[a]] = idx, r[a] = idx ++ ;
}

// 删除节点a
void remove(int a)
{
    l[r[a]] = l[a];
    r[l[a]] = r[a];
}


3. 栈
// tt表示栈顶
int stk[N], tt = 0;

// 向栈顶插入一个数
stk[ ++ tt] = x;

// 从栈顶弹出一个数
tt -- ;

// 栈顶的值
stk[tt];

// 判断栈是否为空
if (tt > 0)
{
    
}


4. 队列
// hh 表示队头，tt表示队尾
int q[N], hh = 0, tt = -1;

// 向队尾插入一个数
q[ ++ tt] = x;

// 从队头弹出一个数
hh ++ ;

// 队头的值
q[hh];

// 判断队列是否为空
if (hh <= tt)
{
    
}


5. 单调栈
    常见模型：找出每个数左边离它最近的比它大/小的数
    int tt = 0;
    for (int i = 1; i <= n; i ++ )
    {
        while (tt && check(q[tt], i)) tt -- ;
        stk[ ++ tt] = i;
    }


6. 单调队列
    常见模型：找出滑动窗口中的最大值/最小值
    int hh = 0, tt = -1;
    for (int i = 0; i < n; i ++ )
    {
        while (hh <= tt && check_out(q[hh])) hh ++ ;  // 判断队头是否滑出窗口
        while (hh <= tt && check(q[tt], i)) tt -- ;
        q[ ++ tt] = i;
    }


7. KMP
    求Next数组：
    // s[]是模式串，p[]是模板串, n是s的长度，m是p的长度
    for (int i = 2, j = 0; i <= m; i ++ )
    {
        while (j && p[i] != p[j + 1]) j = ne[j];
        if (p[i] == p[j + 1]) j ++ ;
        ne[i] = j;
    }

    // 匹配
    for (int i = 1, j = 0; i <= n; i ++ )
    {
        while (j && s[i] != p[j + 1]) j = ne[j];
        if (s[i] == p[j + 1]) j ++ ;
        if (j == m)
        {
            j = ne[j];
            // 匹配成功后的逻辑
        }
    }