题解:P10815 【模板】快速读入

闲着没事儿水篇 tj
题目大意
题目大意极其粗暴,记得 会爆 int,开 long long 就好。
于是这个题就变成了一个读入输出优化模板题。这不又回去了。
另外,输入输出常数优化也很常用,抢最优解和骗分时都可以用上。
cin/cout 版本
操作
ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(nullptr);第一行开启后就不再兼容 stdio 了,也就是说,只要用 cin、cout,就最好不要同时用 scanf、printf 以及 getchar 等 C 语言留下的东西了(至少不能混用)。
原理
Q:为什么要保留 C 语言的东西?
A:因为要保证 C++ 语言对 C 语言的兼容性,所以 C++ 将这两个的读入输出流绑到了一起。这样是线程安全的。但是,兼容性、安全性、效率经常会有矛盾,这行代码就是从兼容性到取效率。所以,此行代码一旦执行,cin、cout 与 printf、scanf 不得再同时使用,但是 cin 和 printf、cout 和 scanf 还是能同时用的。
剩下是在解除绑定.什么绑定?ostream 和 istream(是的,他俩拼起来就是 iostream)。cin.tie() 默认绑定的是 &std::cout,这不没了?所以这行代码就是在解除绑定。
注意:解除绑定后一定要及时 flush 刷新缓冲区(或者是用 endl,它就是 \n 和 flush 拼出来的)才能保证先输出 cout 里的再输入。
打包
当然,一般 cin/cout 优化这 3 行会一起使用,因此可以将其打包成一个宏。
#define IOS \ ios::sync_with_stdio(false); \ // 这里的'\'表示换行 cin.tie(nullptr); \main 函数直接调用 IOS 就相当于 3 行一起上了。但一般还是跑不过 printf/scanf。
另外,不要用 endl,它会刷新缓冲区,因此比 \n 慢多了。
不过这里没啥用(字符串时有大用),这题该 TLE 还是 TLE。
基础版
这货搞 __int128 时也有用。
输入
首先肯定要处理一下符号问题。“+” 一般直接省略,不管它。“-” 不可省略,特判一下。
for (; !isdigit(ch); ch = getchar()) // isdigit 函数可以判断传过去的形参是否是数字 if (ch == '-') fl = -1;这样就可以略过空格和 “+”,直接读入 “-”。
后面的正负就都一样啦。那该咋办?
还记得进制转换吗?转成 10 进制的时候是不是这么写的:
int ans = 0;for (int i = 0;i < len;++i) ans *= 10, ans += s[i] - '0';一样的嘛!把 s[i] 换成刚才的 ch,把 for 循环换成 while 即可。总结一下就是这样:
inline int read() { // inline 是定义内联函数的,可以省去调用函数的常数,具体是把这个函数里的东西干进调用的地方,因此一般只用于小函数 int sum = 0, fl = 1; char ch = getchar(); for (; !isdigit(ch); ch = getchar) if (ch == '-') fl = -1; for (; isdigit(ch); ch = getchar) sum = sum * 10 + ch - '0'; return sum * fl;}输出
输出是一样的,直接数位分解。把 getchar 替换为 putchar 即可。
inline void write(int x) { if (x < 0) { putchar('-'), write<int>(-x); return; // 不加就会反复输出负号 } static T sta[110]; int top = 0; do { sta[top++] = x % 10, x /= 10; } while (x); while (top) putchar(sta[--top] + 48);}变通用
但是!我们还可以让它变得更加通用!
为什么说上面的不通用?因为变量都是 int 的,long long、short 啥的全废了。
好在 C++ 提供了 template 这个好东西,中文名叫模板。可以根据给定的类型和一个模板函数、类生成一堆函数或类。
想想你的 vector、stack,是不是写的 vector<int>?<> 这个东西里面就是要传过去的类型。
于是可以用 template 改写上面的两个函数,现在是这样的:
template <typename T>
inline T read() { T sum = 0, fl = 1; char ch = getchar(); for (; !isdigit(ch); ch = getchar) if (ch == '-') fl = -1; for (; isdigit(ch); ch = getchar) sum = sum * 10 + ch - '0'; return sum * fl;}
template <typename T>
inline void write(T x) { if (x < 0) { putchar('-'), write<T>(-x); return; } static T sta[110]; int top = 0; do { sta[top++] = x % 10, x /= 10; } while (x); while (top) putchar(sta[--top] + 48);}使用如下:
n = read<int>(); // read 没有参数,必须要加write<int>(n); // 注:write 时 “<int>” 写不写一样,不写会自动识别参数类型w = read<long long>();write<long long>(w);一般这么整够了,但是这破 题还是会 TLE 一个点,于是,我们需要更快的方案!
中端版
getchar_unlocked
这是个啥?
官方管它叫“getchar 的非线程安全版本”。鉴于 OI 题目都是单线程程序(多线程那还了得?),安全性不影响。但以后写能赚 $ 的程序时记得注意不要使用。速度比 getchar 还要快,果然安全性与性能不可兼得。同理还有 putchar_unlocked,替换过后就可以 AC 了~。
这个函数并不通用,实测 Windows 不可用,请在 Linux (如某谷评测姬)使用~
高端版
fread 和 fwrite
原理
它们和 getchar、putchar 原理是一样的,都是拿 1B 东西出来。不同的是,getchar、putchar 是从硬盘(文件)中读,这俩是从内存中直接拿。鉴于内存速度快的太吓人,因而这两个也要比 getchar 快。
使用
所以我们可以重新定义一个 getchar 和 putchar。
char buf[1 << 20], *p1, *p2;#define gc() \(p1 == p2 && (p2 = (p1 = buf) + fread(buf, 1, 1 << 20, stdin), p1 == p2) ? EOF : *p1++) \
char pbuf[1 << 20], *pp = pbuf;void push(const char &c) { if (pp - pbuf == 1 << 20) fwrite(pbuf, 1, 1 << 20, stdout), pp = pbuf; *pp++ = c;}这样就可以把毒瘤造的毒瘤题的毒瘤数据过掉了~
这种方法速度最快,但相对麻烦,可读性较差,建议不要使用。
参考资料:
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