演算法比賽中常用的快讀

Tomorrowland_D發表於2024-10-21
演算法

在演算法比賽中，快讀是一個常用的技巧，用於提高輸入資料的速度。常見的快讀方法有以下幾種：

1. C++ 中的快讀

C++ 中常用 scanf 和 getchar 進行快讀。

#include <cstdio>
#include <cstring>

inline int read() {
    int x = 0, f = 1;
    char c = getchar();
    while (c < '0' || c > '9') {
        if (c == '-') f = -1;
        c = getchar();
    }
    while (c >= '0' && c <= '9') {
        x = x * 10 + c - '0';
        c = getchar();
    }
    return x * f;
}

2. Python 中的快讀

Python 的 input() 相對較慢，可以用 sys.stdin.read 來提高速度。

import sys

input = sys.stdin.read
data = input().split()

3. Java 中的快讀

Java 中可以使用 BufferedReader 和 StringTokenizer。

import java.io.*;
import java.util.StringTokenizer;

public class FastReader {
    BufferedReader br;
    StringTokenizer st;

    public FastReader() {
        br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    }

    String next() {
        while (st == null || !st.hasMoreTokens()) {
            try {
                st = new StringTokenizer(br.readLine());
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return st.nextToken();
    }

    int nextInt() {
        return Integer.parseInt(next());
    }
}

4. 總結

快讀的原理主要基於減少輸入操作的次數和使用更高效的輸入方法，從而提高程式的整體效能。以下是幾個關鍵點：

1. 減少系統呼叫

  • 在標準輸入中，每次呼叫 scanf 或 input() 都會進行一次系統呼叫，這會耗費時間。快讀透過一次性讀取大量資料並在記憶體中處理來減少這種呼叫。

2. 使用緩衝區

  • 快讀通常使用緩衝區來臨時儲存輸入資料，利用記憶體的讀取速度遠高於逐個字元的讀取。比如，透過 getchar 或 BufferedReader 等方法，一次性讀取整個行或多行資料。

3. 字串處理

  • 讀取資料後，通常會將其儲存為字串，然後透過分隔符（如空格、換行）進行解析。這樣可以快速提取所需的資料，而不需要每次都呼叫輸入函式。

4. 字元處理

  • 快讀通常採用字元處理的方式，比如逐個字元讀取直到找到數字或特定格式，能有效地處理整數或浮點數等基本資料型別。

5. 避免型別轉換

  • 在一些實現中，可以將輸入的字元直接轉換為數字，減少了使用函式如 atoi 的時間開銷，進一步提高速度。

6. 整體效率

  • 透過上述方法，快讀在處理大量資料時可以顯著減少總的輸入時間，提高程式的效率，尤其是在比賽中，輸入輸出的效率直接影響到整體的執行時間。

使用快讀可以幫助選手在演算法比賽中節省寶貴的時間，提升解題效率。

快讀可以顯著提高輸入效率，尤其是在處理大量資料時。在比賽中，選擇合適的快讀方法有助於節省時間。使用時要注意資料的格式和邊界條件。

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