對拍（C++）
對拍是什麼
眾所周知，當我們正在考試敲程式碼的時候，每一道題，都會有某種正解能拿到滿分；當我們想不出正解時，我們往往可以打暴力程式碼來騙分。
但是，當我們有思路寫正解，但又擔心自己正解寫的不對，而恰好，我們又有一個能夠暴力騙分的程式碼。這個時候就可以用到對拍。 暴力騙分程式碼必須有正確性，最多隻是超時。
這樣，我們可以造幾組資料，讓暴力騙分程式碼跑一遍，再讓我們自己寫的正解跑一遍，二者對比一下。如果拍出來多組資料都顯示二者的結果一樣，那麼這個正解大概率沒問題。相反地，如果兩組資料不同，我們就找到了一組錯誤資料，方便除錯，找到正解哪裡出了問題。
這便是對拍。其作用也在上文提出。
對拍的實現
1.準備基本程式碼
首先，我們要有2份程式碼，一份是這一道題“你寫的正解”程式碼，另一份是同一道題“你打的暴力”。
為了方便，我們用A+B problem來演示對拍。
自己的程式碼： std.cpp
#include<cstdio>
using namespace std;
int main()
{
int a,b;
scanf("%d%d",&a,&b);
printf("%d\n",a+b);
return 0;
}
暴力程式碼：baoli.cpp
#include<cstdio>
using namespace std;
int main()
{
int a,b;
scanf("%d%d",&a,&b);
int res=0;
int i;
for(i=1;i<=a;i++)
res++;
for(i=1;i<=b;i++)
res++;
printf("%d\n",res);
return 0;
}
2份程式碼有了，我們把它放在同一個資料夾裡。這樣算是做好了對拍的準備。
2.製作資料生成器
我們製作的資料要求格式和上面兩份程式碼的輸入格式一樣。根據上面，我們可以知道輸入的資料為2個數，中間有空格分隔。那麼，我們的資料生成器就要輸出2個數，中間也要用空格分隔。
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
int main()
{
srand(time(0));
//這是一個生成隨機數隨機種子，需要用到 ctime 庫
printf("%d %d\n",rand(),rand());
//這樣就生成了2個隨機數
return 0;
}
執行一下，果然生成了2個隨機數。
注：如果不加那個隨機種子，生成的隨機數每次都是一樣的數。
如果我們有對於資料範圍的要求，那怎麼辦呢？
要讓隨機數限定在一個範圍，可以採用模除加加法的方式。
對於任意數，\(0\leq rand()\%(a+1) \leq a\) 。
於是 \(0+k\leq rand()\%(a+1) +k\leq a+k\)。
舉幾個簡單的例子。
-
當
a=rand()%2時，a 的範圍：\(0 \leq a \leq 1\) 。 -
當
a=rand()%2+1時，a 的範圍：\(1 \leq a \leq 2\) 。 -
要想讓 \(1 \leq a \leq 30000\) ，則
a=rand()%30000+1。但是，這裡有個小問題。rand() 生成的隨機數的範圍在0~32767之間。如果我們想要得到比32767更大的隨機數怎麼辦呢？我有一個小辦法，很實用。
比如讓 \(1 \leq a \leq 1,000,000\)
int main() { srand(time(0)); while(1) { int a=rand()%1000+1; int b=rand()%990+1; // a的最大值 × b的最大值=990000 int c=rand()%10000+1; //a*b+c 剛好湊個1000000 int d=a*b+c; cout<<d<<endl; } }看一下輸出結果
怎麼樣，是不是很神奇呢（滑稽）
3.對拍程式碼
在這裡，我們需要用到一些檔案的讀寫符號。（需用到 cstdlib 庫）
system("A.exe > A.txt") 指的是執行 A.exe，把結果輸出到 A.txt 中。
system("B.exe < A.txt > C.txt")指的是執行 B.exe，從 A.txt 中讀入資料，把結果輸出到 C.txt 中。
system("fc A.txt B.txt")指的是比較 A.txt 和 B.txt ，如果兩個檔案裡的資料相同返回0，不同返回1。
那麼，我們就可以執行這一操作。
- 先讓資料生成器輸出資料。
system("data.exe > in.txt") - 然後用這個資料跑一遍暴力程式碼，輸出結果。
system("baoli.exe < in.txt > baoli.txt") - 再用這個資料跑一遍你寫的正解程式碼，輸出結果。
system("std.exe < in.txt > std.txt") - 把兩個結果相比較，判斷是不是一樣的。
system("fc std.txt baoli.txt")
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
using namespace std;
int main()
{
while(1) //一直迴圈，直到找到不一樣的資料
{
system("data.exe > in.txt");
system("baoli.exe < in.txt > baoli.txt");
system("std.exe < in.txt > std.txt");
if(system("fc std.txt baoli.txt")) //當 fc 返回1時，說明這時資料不一樣
break; //不一樣就跳出迴圈
}
return 0;
}
4.執行對拍程式
目前，我們有了4份程式碼。為了實現對拍，我們要把這些程式碼放在同一個資料夾的同一層裡。
並且開啟每一份程式碼，讓每一份程式碼都生成一個同名的 .exe 程式。如下：
然後，開啟 duipai.exe ，我們可以看到電腦正在對兩個檔案進行比較
找不到差異，說明這兩份程式碼輸出的兩個檔案是一樣的。
那麼我們可以一直拍著，如果長時間都是找不到差異，那麼你寫的正解就可能是對的了。
如果找到差異，它會分別返回兩個檔案的資料，這樣我們就有了一組錯誤資料，方便我們 debug 。
插入圖片7
這是存在差異的情況。
5.程式的美化
眾所周知，每一道編寫程式題都有時間限制。那麼我們可以用一個計時函式，來計算我們寫的正解用的時間，判斷它是否超時，並把所用時間在對拍程式上體現出來。
我們還可以給把一個通過的資料當作一個測試點，還可以給他賦予編號，這些都能在對拍程式體現出來，像下面這樣：
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
using namespace std;
int main()
{
int ok=0;
int n=50;
for(int i=1; i<=n; ++i)
{
system("make.exe > make.txt");
system("std.exe < make.txt > std.txt");
double begin=clock();
system("baoli.exe < make.txt > baoli.txt");
double end=clock();
double t=(end-begin);
if(system("fc std.txt baoli.txt"))
{
printf("測試點#%d Wrong Answer\n",i);
}
else if(t>1000) //1秒
{
printf("測試點#%d Time Limited Enough 用時 %.0lfms\n",i,t);
}
else
{
printf("測試點#%d Accepted 用時%.0lfms\n",i,t);
ok++; //AC數量+1
}
}
cout<<endl;
double res=100.0*ok/n;
printf("共 %d 組測試資料，AC資料 %d 組。 得分%.1lf。",n,ok,res);
}
上面造了50個測試點，我們還可以看看程式 AC 多少個點來評個總分。（當然這只是起一些美化作用，讓對拍看起來更舒服）
這樣子，是不是感覺很有意思呢（滑稽*2）
總結
經過上面的一番講解，大家一定對“對拍”已經有了一些瞭解。相信大家跟著上面的步驟，也能用對拍來解決一些實際的問題。
在考場上，對於一些 比較容易寫出暴力程式碼 而 寫正解又擔心自己寫不對 的情況，我們可以用自己的暴力程式碼和寫的正解比較一下。（畢竟暴力程式碼肯定不會WA掉，輸出的答案只是慢了些，但答案肯定不會錯） 這麼比較，就知道自己寫的正解是不是對的了。
而且，對拍還能方便地計算出任意隨機資料所跑的時間，我們可以知道這個程式大約用的時間，我們可以自己再去除錯優化。這避免了我們考試時寫完程式碼，但是不知道自己的程式跑大資料非常慢，考試結束交程式評測的時候全是TLE。（悲）
總之，對拍是個比較實用的工具，考試必備神器，一定要掌握它。
希望大家在2020NOIP中發揮超常，RP++！
EdisonBa
2020.8.15