Pásate por codingame.com : pondrás a prueba todo tipo de algoritmos y los podrás comparar con los que ha escrito el resto de la comunidad. También hay desafíos dónde deberás programar la lógica de autómatas que lucharan con otros también programados por humanos.

Pero si te gustan las matemáticas y estás más interesado en la resolución de este tipo de problemas puedes optar por projecteuler.net

Creo que el más complicado de C++ que conozco es "Modern C++ Design" de Andrei Alexandrescu. Se mete bastante de lleno con la metaprogramación con templates y es bastante interesante, pero su aplicación práctica es limitada, por lo que si acaso lo recomendaría como curiosidad y para aprender un poco sobre la metaprogramación, pero no necesariamente para aplicar las técnicas que enseña.

De ejercicios no sabría realmente, ya que no es un tema que me llame mucho, pero algunos libros de gráficos sí que me han hecho dar topes contra la pared. Algunas partes de "Computational Geometry - Algorithms and applications" y "Real time collision detection", por ejemplo. Aunque hay quien los considera más libros de matemáticas que de programación, intentar implementar sus técnicas es muy entretenido y gratificante, si es que te gusta el tema.