C++ 算法竞赛常用 IO 技巧笔记

一、标准 IO（终端输入输出）

✅ 1. 常用方式对比

方法	优点	缺点	适用场景
cin / cout	语法直观，支持类型推导	默认慢	小数据 / 关闭同步加速
scanf / printf	速度快，兼容 C	语法繁琐	中等数据
getline	读取整行，适合字符串处理	需要注意换行符	字符串混合输入
getchar()	每次读一个字符，速度极快	不方便读数字	快速读字符流

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二、cin/cout 加速技巧

默认情况下，cin/cout 同步 stdio，效率较低。通过关闭同步并解绑流，可以显著提升性能：

ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(0);
cout.tie(0);

🚫 注意

关闭同步后 不能混用 cin/cout 与 scanf/printf，否则行为未定义！

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三、手写快读（推荐用于大数据）

适用于大量整数输入时，效率比 scanf 更快，模板如下：

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

• 可支持负数
• 也可扩展为读取 long long 或 double

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四、标准输出技巧

推荐输出方式：

cout << val << '\n';  // ✅ 快，不自动flush

不推荐：

cout << val << endl;  // ❌ 慢，会强制刷新缓冲区

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五、读取整行 + 字符串解析技巧

适合处理如下类型输入：

10 20 30 40
a b c d
string line;
getline(cin, line);
stringstream ss(line);
int x;
while (ss >> x) {
    // 逐个读入数字
}

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六、EOF 输入方式（多组输入）

OJ 常见“读到文件末尾为止”的格式：

int a, b;
while(cin >> a >> b) {
    // 多组测试样例
}

scanf 版本：

while(scanf("%d%d", &a, &b) != EOF) {
    ...
}

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七、浮点数精度控制

cout << fixed << setprecision(6) << x;

或

printf("%.6lf\n", x);

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八、文件 IO（读写文件时使用）

OJ一般不需要文件IO，但调试 / 离线评测 / 批量测试时非常有用

#include <fstream>

ifstream fin("input.txt");
ofstream fout("output.txt");

int a;
fin >> a;
fout << a << '\n';

fin.close();
fout.close();

✅ 同样支持：

• getline(fin, s)：读取一整行
• stringstream 搭配文件行处理

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九、常见 IO 问题总结

问题类型	原因/表现	解决建议
TLE（时间超限）	输入数据太大，使用 cin/endl	使用 ios::sync_with_stdio(false) 或手写快读
输出格式错误	空格/换行位置不对，浮点精度不一致	仔细对照样例，统一输出格式
读取失败	getline 遇到换行符未清空缓存区	搭配 cin.ignore()
混用 IO 崩溃	cin 与 scanf 混用	保持 IO 方法一致性
文件读写失败	文件路径错误、忘记关闭流	路径确认，使用 close()

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十、IO模板推荐

模板一：cin/cout 快速 IO 模板（推荐）

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0); cout.tie(0);

    int n;
    cin >> n;
    vector<int> a(n);
    for (int &x : a) cin >> x;

    for (int x : a) cout << x << '\n';
    return 0;
}

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模板二：文件 IO 模板

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    ifstream fin("input.txt");
    ofstream fout("output.txt");

    int n;
    fin >> n;
    vector<int> a(n);
    for (int i = 0; i < n; ++i) fin >> a[i];

    for (int x : a) fout << x << '\n';

    fin.close();
    fout.close();
    return 0;
}

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模板三：快读模板（纯整数输入）

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

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

int main() {
    int n = read();
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        int x = read();
        printf("%d\n", x);
    }
    return 0;
}