Python处理算法题输入输出

Python处理算法题输入输出

内容

以下是 Python 处理算法题输入输出的详细指南，对比 C++ 习惯并给出高效写法：

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一、输入处理核心方法

Python 处理输入通常比 C++ 更简洁，但要注意 数据类型转换 和 批量读取 优化。

1. 基础输入方法

场景描述	C++ 写法	Python 等效写法
读取单行字符串	cin >> s;	s = input().strip()
读取单个整数	cin >> n;	n = int(input())
读取一行多个整数	cin >> a >> b >> c;	a, b, c = map(int, input().split())
读取不确定数量的整行数字	while(cin >> x)	nums = list(map(int, input().split()))

2. 高效读取方法（大数据量）

使用 sys.stdin 提升读取速度（类似 C++ 的 scanf）：

import sys

# 读取单行并去除首尾空白符
line = sys.stdin.readline().strip()

# 一次性读取所有内容（适合密集输入）
data = sys.stdin.read().split()

3. 常见输入模式处理

场景1：多测试用例，每行一个整数

import sys
for line in sys.stdin:
    n = int(line.strip())
    # 处理逻辑

场景2：首行为n，后续n行数据

n = int(input())
for _ in range(n):
    s = input().strip()

场景3：矩阵输入（例如3x3网格）

matrix = [list(map(int, input().split())) for _ in range(3)]

场景4：不定长输入直到EOF

import sys
for line in sys.stdin:
    if not line.strip(): 
        break
    a, b = map(int, line.split())

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二、输出处理技巧

Python 的输出灵活度极高，重点掌握 格式化字符串 和 批量输出。

1. 基础输出方法

需求	C++ 写法	Python 等效写法
输出字符串+换行	cout << s << endl;	print(s)
输出不换行	cout << s;	print(s, end='')
输出多个变量用空格分隔	cout << a << " " << b;	print(a, b) 或 print(f"{a} {b}")

2. 高级格式化输出

格式化字符串（类似 printf）

# 保留两位小数
print("{:.2f}".format(3.1415926))  # 输出 3.14

# 补前导零（如日期格式）
print("{:02d}-{:02d}".format(3, 5))  # 输出 03-05

# 使用 f-string（Python 3.6+）
name = "Alice"
print(f"Hello, {name}! Score: {95.5:.1f}")

输出列表/矩阵（元素用空格分隔）

arr = [1, 2, 3, 4]
print(" ".join(map(str, arr)))  # 输出 1 2 3 4

matrix = [[1,2], [3,4]]
for row in matrix:
    print(" ".join(map(str, row)))

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三、实战代码模板

例1：A+B Problem

# 输入：多行，每行两个整数
import sys
for line in sys.stdin:
    a, b = map(int, line.strip().split())
    print(a + b)

例2：动态二维矩阵处理

# 输入：第一行两个整数n,m，接下来n行每行m个数字
n, m = map(int, input().split())
grid = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]

# 输出：转置后的矩阵
for col in zip(*grid):
    print(" ".join(map(str, col)))

例3：不定长数组排序输出

# 输入：一行多个整数
nums = list(map(int, input().split()))
nums.sort()
print(" ".join(map(str, nums)))

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四、性能优化建议

1. 大规模数据：优先使用 sys.stdin.readline() 或 sys.stdin.read() 一次性读取。
2. 避免重复拼接字符串：批量处理数据后用 join 输出。
3. 减少IO次数：使用列表暂存结果，最后统一输出。

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总结

\[\boxed{ \begin{aligned} &\text{输入：} \\ &\quad \text{小数据→ } \texttt{input().strip()} \\ &\quad \text{大数据→ } \texttt{sys.stdin} \\ &\text{输出：} \\ &\quad \text{简单格式→ } \texttt{print(a, b)} \\ &\quad \text{复杂格式→ } \texttt{f-string} \\ &\text{模板：} \\ &\quad \text{循环读取+即时处理} \end{aligned} } \]