CSDN的博客
注\(: \ \bigoplus\)是异或的意思\((\)^\()\)，\(\ll n\)为二进制左移\(n\)位,\(\gg n\)为二进制右移\(n\)位。
起因——————
中国近现代史上伟大的爱国者、伟大的革命家与改革家、伟大的民主主义者、伟大的启蒙思想家陈独秀曾经说过：
“只有两位先生才能拯救我们。”
一位叫\(T\)先生\((TLE [Time Limit Exceeded])\)，另一位叫\(W\)先生\((WA[Wrong Answer])\)。
在现实中，\(WA\)可以很快改正，而\(TLE\)——
呵呵
那让我们谈谈代码中的优化
1.快速结束程序
#include<cstdlib>//所需头文件
exit(0);//退出程序，结束运行
免得退出导致超时
例如\(——\)
#include<cstdio>
void dfs5()
{
exit(0);
}
void dfs4()
{
dfs5();
}
void dfs3()
{
dfs4();
}
void dfs2()
{
dfs3();
}
void dfs1()
{
dfs2();
}
int main()
{
dfs1();
}
可以退出其他递归
2.register
\(register\)修饰符暗示编译程序相应的变量将被频繁地使用，如果可能的话，应将其保存在\(CPU\)的寄存器中，以加快其存储速度。
3.inline
\(inline\)定义的类的内联函数，函数的代码被放入符号表中，在使用时直接进行替换，（像宏一样展开），没有了调用的开销，效率也很高。
4.位运算
比加减乘除快得多
\(x\times10 \rightarrow (x\ll3)+(x\ll1)\)
\(x\neq y\)\(\rightarrow x\bigoplus y\)
\(x\neq -1 \rightarrow \sim x\)
\(x\times2 \rightarrow x\ll1\)
\(x\times2+1 \rightarrow x\ll1|1\)
\(x\div2 \rightarrow x\gg1\)
\((x+1)\%2 \rightarrow x\)^\(1\)
\(x\%2\rightarrow\)\(x\&1\)
5.少用或不用STL
这里要提到一个万恶的头文件
#include<algorithm>
其中有两个函数，叫\(max\)和\(min\)。
速度慢，是\(STL\)的天生一大劣势。
\(\max\)和\(\min\)比\(a>b?a:b\)和\(a<b?a:b\)慢好几倍
除了\(sort\)（快速排序）和\(priority\)_\(queue\)（堆排序）这种比较难不用\(STL\)的这种以外尽量少用
比如
void swap(int &x,int &y){int t=x;x=y;y=t;}
swap(a,b);
再比如
inline int mymax(int x,int y){return x>y?x:y}//等于STL的max
inline int mymin(int x,int y){return x<y?x:y}//等于STL的min
\(x>y?x:y\)意思是
如果\(x>y\)那么着整个式子表示\(x\)，不然表示\(y\)。
6.快读快写
当然不能少这个啦
先给大家一个东西
准备工作
计算时间
#include<cstdio>
#include<ctime>
using namespace std;
int main()
{
clock_t start,finish;
double totaltime;
start=clock();
//....... 放代码
finish=clock();
totaltime=(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("此程序的运行时间为%.36lf秒！\n",totaltime);
}
用于运行计算时间，精度可以自己调 （其实是抄来的）
随机数
还有随机数
#include<ctime>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
srand((unsigned)time(NULL));//以时间作为种子
//如果没加srand，在一次运行中就会输出一样的数
//只需写srand(time(0))
printf("%d\n",rand());
/*rand()生成随机数，上限32767，若要取a~b之间的随机数，格式为rand()%
(b-a+1)+a*/
}
超慢cin cout
乌龟都比\(cin\)和\(cout\)快，尤其是\(cin\)
除了万不得已千万别用
如习惯用了，就加上这个
ios_base::sync_with_stdio(0);
之后就不要能\(scanf\)和\(printf\)了
#include<ctime>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<iostream>
#define R register
#define ri R int
#define rep(a,b,c) for(ri a=b;a<=c;++a)
using namespace std;
int main()
{
freopen("a.out","w",stdout);
srand((unsigned)time(NULL));
clock_t start,finish;
double totaltime;
start=clock();
ri x;
rep(i,1,1000000)cout<<rand()<<endl;
finish=clock();
totaltime=(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("此程序的运行时间为%.36lf秒！\n",totaltime);
//此程序的运行时间为3.625000000000000000000000000000000000秒！
}
慢的抠脚
#include<ctime>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<iostream>
#define R register
#define ri R int
#define rep(a,b,c) for(ri a=b;a<=c;++a)
using namespace std;
int main()
{
freopen("a.out","r",stdin);
srand((unsigned)time(NULL));
clock_t start,finish;
double totaltime;
start=clock();
ri x;
rep(i,1,1000000)cin>>x;
finish=clock();
totaltime=(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("此程序的运行时间为%.36lf秒！\n",totaltime);
//此程序的运行时间为3.406000000000000138555833473219536245秒！
}
输出
从输出讲起
我们来尝试输出\(100\)万个数字
原始输出
#include<cstdio>
#include<ctime>
#include<algorithm>
#define R register
#define ri R int
#define rep(a,b,c) for(ri a=b;a<=c;++a)
using namespace std;
int main()
{
freopen("a.in","r",stdin);
freopen("a.out","w",stdout);
srand((unsigned)time(NULL));
clock_t start,finish;
double totaltime;
start=clock();
rep(i,1,1000000)printf("%d\n",rand());
finish=clock();
totaltime=(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("此程序的运行时间为%.36lf秒！\n",totaltime);
//此程序的运行时间为3.406000000000000138555833473219536245秒！
}
初级快写
用上快写
#include<cstdio>
#include<ctime>
#include<algorithm>
#define li inline
#define gc getchar
#define pc putchar
#define R register
#define ri R int
#define rd R double
#define rb R bool
#define rc R char
#define LL long long
#define rl R LL
#define wr(n) write(n,false),pc('\n')
#define rep(a,b,c) for(ri a=b;a<=c;++a)
using namespace std;
li void write(rl ans,rb bk)
{
if(ans<0)pc('-'),ans=-ans;
if(ans==0)
{
if(!bk)pc('0');
return ;
}
write(ans/10,true);
pc(ans%10^'0');
}//这里是递归式，还有不用递归式的
int main()
{
freopen("a.in","r",stdin);
freopen("a.out","w",stdout);
srand((unsigned)time(NULL));
clock_t start,finish;
double totaltime;
start=clock();
rep(i,1,1000000)wr(rand());
finish=clock();
totaltime=(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("此程序的运行时间为%.36lf秒！\n",totaltime);
//此程序的运行时间为0.623999999999999999111821580299874768秒！
}
高级快写
然而还可以更快
因为\(0\)的\(ASCII\)码为\(48,9\)为\(57\)
转化为2进制为
\(110000\)
就是
\(32*1+16*1+8*0+4*0+2*0+1*0=48\)
可以用异或来加上（或消去）48，而异或比减法快得多
\(000000(0)\bigoplus110000(48)\)得到\(110000('0')\)
\(000001(1)\bigoplus110000(48)\)得到\(110001('1')\)
\(000010(2)\bigoplus110000(48)\)得到\(110010('2')\)
\(000011(3)\bigoplus110000(48)\)得到\(110011('3')\)
\(000100(4)\bigoplus110000(48)\)得到\(110100('4')\)
\(000101(5)\bigoplus110000(48)\)得到\(110101('5')\)
\(000110(6)\bigoplus110000(48)\)得到\(110110('6')\)
\(000111(7)\bigoplus110000(48)\)得到\(110111('7')\)
\(001000(8)\bigoplus110000(48)\)得到\(111000('8')\)
\(001001(9)\bigoplus110000(48)\)得到\(111001('9')\)
#include<cstdio>
#include<ctime>
#include<algorithm>
#define li inline
#define gc getchar
#define pc putchar
#define R register
#define ri R int
#define rd R double
#define rb R bool
#define rc R char
#define LL long long
#define rl R LL
#define wr(n) write(n,false),pc('\n')
#define rep(a,b,c) for(ri a=b;a<=c;++a)
using namespace std;
li void write(rl ans,rb bk)
{
if(ans<0)pc('-'),ans=-ans;
if(ans==0)
{
if(!bk)pc('0');
return ;
}
write(ans/10,true);
pc(ans%10^'0');
}
int main()
{
freopen("a.in","r",stdin);
freopen("a.out","w",stdout);
srand((unsigned)time(NULL));
clock_t start,finish;
double totaltime;
start=clock();
rep(i,1,1000000)wr(rand());
finish=clock();
totaltime=(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("此程序的运行时间为%.36lf秒！\n",totaltime);
//此程序的运行时间为0.577999999999999958255614274094114080秒！
}
输入
现在来看快读
原始输入
#include<cstdio>
#include<ctime>
#include<algorithm>
#define R register
#define ri R int
#define rep(a,b,c) for(ri a=b;a<=c;++a)
int main()
{
freopen("a.in","r",stdin);
srand((unsigned)time(NULL));
clock_t start,finish;
double totaltime;
start=clock();
int a;rep(i,1,1000000)scanf("%d",&a);
finish=clock();
totaltime=(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("此程序的运行时间为%.36lf秒！\n",totaltime);
//此程序的运行时间为1.655999999999999916511228548188228160秒！
}
直接用\(scanf\)，输入100万个数已经超时
初级快读
利用\(getchar\)比\(scanf\)快得多的特性
加上前面提到的异或的
#include<ctime>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#define li inline
#define gc getchar
#define R register
#define ri R int
#define rc R char
#define LL long long
#define rep(a,b,c) for(ri a=b;a<=c;++a)
li LL read()
{
ri x=0,f=1;rc ch=gc();
while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=gc();}
while(ch>='0'&&ch<='9')x=x*10+(ch^48),ch=gc();
return x*f;
}
int main()
{
freopen("a.in","r",stdin);
srand((unsigned)time(NULL));
clock_t start,finish;
double totaltime;
start=clock();
int a;rep(i,1,1000000)qr(a);
finish=clock();
totaltime=(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("此程序的运行时间为%.36lf秒！\n",totaltime);
//此程序的运行时间为0.420999999999999985345056074947933666秒！
}
中级快读
然而\(x\times10\)还可以转化为\((x\ll3)+(x\ll1)\)
#include<ctime>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#define li inline
#define gc getchar
#define R register
#define ri R int
#define rc R char
#define LL long long
#define rep(a,b,c) for(ri a=b;a<=c;++a)
li LL read()
{
ri x=0,f=1;rc ch=gc();
while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=gc();}
while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<3)+(x<<1)+(ch^48),ch=gc();
return x*f;
}
int main()
{
freopen("a.in","r",stdin);
srand((unsigned)time(NULL));
clock_t start,finish;
double totaltime;
start=clock();
int a;rep(i,1,1000000)qr(a);
finish=clock();
totaltime=(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("此程序的运行时间为%.36lf秒！\n",totaltime);
//此程序的运行时间为0.406000000000000027533531010703882203秒！
}
高级快读
\(\mid\)和\(?:\)还是比\(if\)和\(\times\)快的
#include<ctime>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#define li inline
#define gc getchar
#define R register
#define ri R int
#define rc R char
#define LL long long
#define rep(a,b,c) for(ri a=b;a<=c;++a)
li LL read()
{
ri x=0,f=0;rc ch=gc();
while(ch<'0'||ch>'9')f|=ch=='-',ch=gc();
while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<3)+(x<<1)+(ch^48),ch=gc();
return f?-x:x;
}
int main()
{
freopen("a.in","r",stdin);
srand((unsigned)time(NULL));
clock_t start,finish;
double totaltime;
start=clock();
int a;rep(i,1,1000000)qr(a);
finish=clock();
totaltime=(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("此程序的运行时间为%.36lf秒！\n",totaltime);
//此程序的运行时间为0.406000000000000027533531010703882203秒！
}
这就差不多了
神一般的快读快写
但还有更快的
不要以为\(getchar,putchar\)是最快的，利用\(fread,fwrite\)会更快，但风险很大，很多\(oj\)上不能用，需要\(freopen\)才能使用，不会在运行是输出，全都保存在一个文件里
里面长这样
一堆乱码
不过很快
#include<cstdio>
#include<ctime>
#include<algorithm>
#define li inline
#define gc getchar
#define R register
#define ri R int
#define rd R double
#define rb R bool
#define rc R char
#define LL long long
#define rl R LL
#define wr(n) write(n,false),pcf('\n')
#define rep(a,b,c) for(ri a=b;a<=c;++a)
using namespace std;
const int chargs=1000000;//要输出多少的字符，就就把这个改为多少
li void pcf(rc c)
{
static char duf[chargs],*q1=duf;
q1==duf+chargs&&fwrite(q1=duf,1,chargs,stdout),*q1++=c;
}
li void write(rl ans,rb bk)
{
if(ans<0)pcf('-'),ans=-ans;
if(ans==0)
{
if(!bk)pcf('0');
return ;
}
write(ans/10,true);
pcf(ans%10^'0');
}
int main()
{
freopen("a.in","r",stdin);
freopen("a.out","w",stdout);
srand((unsigned)time(NULL));
clock_t start,finish;
double totaltime;
start=clock();
rep(i,1,1000000)wr(rand());
finish=clock();
totaltime=(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("此程序的运行时间为%.36lf秒！\n",totaltime);
//此程序的运行时间为0.265000000000000013322676295501878485秒！
}
#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
#define li inline
#define gc getchar
#define R register
#define ri R int
#define rc R char
#define LL long long
#define rl R LL
#define wr(n) write(n,false),pcf('\n')
#define rep(a,b,c) for(ri a=b;a<=c;++a)
using namespace std;
const int chargs=1000000;
li char gcf()
{
static char buf[chargs],*p1=buf,*p2=buf;
return (p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,1,chargs,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++);
}
li LL read()
{
rl x=0,f=0;rc ch=gc();
while(ch<'0'||ch>'9')f|=ch=='-',ch=gc();
while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<3)+(x<<1)+(ch^48),ch=gc();
return f?-x:x;
}
int main()
{
freopen("a.out","r",stdin);
srand((unsigned)time(NULL));
clock_t start,finish;
double totaltime;
start=clock();
ri x;
rep(i,1,1000000)qr(x);
finish=clock();
totaltime=(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("此程序的运行时间为%.36lf秒！\n",totaltime);
//此程序的运行时间为0.061999999999999999555910790149937384秒！
}
这才是快读快写的真实水平
对比
输入速度
\(cin\)运行时间为\(3.406000000000000138555833473219536245\)秒
\(scanf\)运行时间为\(1.655999999999999916511228548188228160\)秒
初级快读运行时间为\(0.420999999999999985345056074947933666\)秒
中级快读运行时间为\(0.406000000000000027533531010703882203\)秒
高级快读运行时间为\(0.406000000000000027533531010703882203\)秒
神一般的快读运行时间为\(0.061999999999999999555910790149937384\)秒
输出速度
\(cout\)运行时间为\(3.625000000000000000000000000000000000\)秒
\(printf\)运行时间为\(3.406000000000000138555833473219536245\)秒
初级快写运行时间为\(0.623999999999999999111821580299874768\)秒
高级快写运行时间为\(0.577999999999999958255614274094114080\)秒
神一般的快写运行时间为\(0.265000000000000013322676295501878485\)秒
7.小技巧
非常小的优化也不能放过
\(++i\)比\(i++\)要快一些
定义数组时，大的尽量放前面
8.const
并不是所有优化都是运行时间上的优化，打代码时间减少也算优化
\(const\)为常量，从开始就要被赋值，之后不变。
定义同样大数组时，可以先用定义一个常量，然后将常量放到数组里
例如我们要定义一堆容量为\(41000\)的数组
const int N=41000;
int a[N],b[N],c[N],d[N],e[N]/*······*/;
可节省打代码的时间。
9.宏定义
比\(const\)快，可以代替冗长的东西，比如上文提到的\(getchar\)我是用宏定义将\(getchar\)定义成\(gc\)。
上面提到\(inline\)可以像宏一样展开，就是将在下面代码出现的同样的东西转化成定义的东西
格式
#define+空格+要转化的东西+空格+被转化的东西（可以中间带空格）
例如
#define LL long long
代表将出现\(LL\)的地方转化成\(long \ long\)
是全字匹配
可以这样
#define R register
#define ri R int
不会编译错误
可以里面又带权值的东西
例如上文的\(mymax\)和\(mymin\)可以写成
inline int mymax(int x,int y){return x>y?x:y}
inline int mymin(int x,int y){return x<y?x:y}
还可以写成
#define mymax(a,b) a>b?a:b
#define mymin(a,b) a<b?a:b
举个栗子
#define mymax(a,b) a>b?a:b
#define mymin(a,b) a<b?a:b
int x,y,a,b;
a=mymax(x,y);b=mymax(x,y);
等于
a=x>y?x:y;b=x<y?x:y;
再比如
#define rep(a,b,c) for(int a=b;a<=c;++a)
rep(i,1,n)
等于
for(int i=1,i<=n;++i)
比加了\(inline\)的函数快，简单的东西可以代替。
不过，也要承担很大的风险
因为是直接展开，所以可能会因为运算符的优先级而导致错误
例如
#define po(n) 1<<n //求2的n次方
printf("%d",po(4)+1);
你希望的肯定是输出\(17,\)但是它所输出的是\(32,\)因为它展开后是
printf("%d",1<<4+1);
由上表得知，\(+\)的在\(\ll\)前运算
所以运算一次后就得
printf("%d",1<<5);
当然输出\(32\)啦
尽量在上面加括号
#define po(n) (1<<n)
就这样啦
浙公网安备 33010602011771号