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C++快读快写极限优化模板

信息学竞赛

2022-04-01

快读的原理很简单:由于C++输入输出中处理字符串的效率是处理数字的效率的不知多少倍(具体原因以本人能力难以解释)。

因此,在我们输入数据量较多且追求较高的程序算法效率时,可以依次读入字符,再根据输入顺序对字符进行运算(计算机执行加法乘法的速度还是很快的,在这里我们还可以使用位运算代替乘法)。

一般地,在我们比赛/刷题过程中,当输入数字数量超过 5×1045\times10^4 时,就建议大家使用快读来提高程序的执行效率。

快写原理与之类似,但是需要输出大量数据的情况较少,因此使用也较少。

特别地,注意以下两点:

  • 对于128int类型的数据,标准输入输出无法处理,必须使用快读
  • 为了我们快读快写的效率不被其它因素消磨掉,inline 必须要加,特别是用到递归调用的快写!

下面直接来看代码吧,未尽事宜都在注释里了

整数

快读

inline void read(int &x) {  // 返回类型必须为void,否则竞赛中Linux测评会报错,Windows没事
	x = 0;
	short flag = 1;
	char c = getchar();
    while(c < '0' || c > '9'){
    	// 此处如果只用if的话容易在数据不规范时出错,特别是cin和read混用
        if(c == '-')flag = -1;
        c = getchar();
    }
	while(c >= '0' && c <= '9') {
		x = (x << 3) + (x << 1) + (c ^ 48);  // 48这个数字恰好往后10个数都可以使用位运算,可以写成二进制证明;位运算能用当然更好
		c = getchar();
	}
	x *= flag;
}

int main() {
	int a;
	read(a);
}

这样子直接存储到地址的方法是更优的,但是对于 int shortlong long 类型之间的互通性差点意思。

快写

inline void write(int x)
{
    if(x < 0){
    	putchar('-');
		x = -x;
	}
    if(x > 9) 
		write(x / 10);
    putchar(x % 10 + '0');
}

int main() {
	int a = -123;
	write(a);
}

浮点型

快读

快写

Ukraine 在俄罗斯对乌克兰发动的野蛮的侵略战争中矢志不渝地支持乌克兰