📜  Java在竞争性编程中的快速I/O

📅  最后修改于: 2020-03-24 13:33:05             🧑  作者: Mango

许多人不建议在竞争性编程中使用Java,因为它的输入和输出很慢,而且确实很慢。
在本文中,我们讨论了一些解决难题的方法。
对于下面输入的所有程序

7 3
1
51
966369
7
9
999996
11

输出:

4
  1. 扫描程序scanner :(简单,打字少,但不建议使用,因为太慢,出于速度慢的原因,请参考此内容):在大多数情况下,我们在使用Scanner类时会获得TLE。它使用内置的nextInt(),nextLong(),nextDouble方法,使用输入流(例如System.in)启动Scanner对象之后读取所需的对象。以下程序很多时候都超过了时间限制,因此没有太大用处:
    // Java使用Scanner
    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.InputStreamReader;
    import java.util.Scanner;
    public class Main
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            Scanner s = new Scanner(System.in);
            int n = s.nextInt();
            int k = s.nextInt();
            int count = 0;
            while (n-- > 0)
            {
                int x = s.nextInt();
                if (x%k == 0)
                   count++;
            }
            System.out.println(count);
        }
    }
  2. BufferedReader(快速,但不建议使用,因为它需要大量键入操作):java.io.BufferedReader类从字符输入流中读取文本,缓冲字符,以便有效读取字符、数组和行。使用这种方法,我们每次都必须解析所需类型的值。由于使用Stringtokenizer,从单行读取多个单词会增加其复杂性,因此不建议这样做。大约0.89 s的运行时间已被接受,但是仍然可以看到,它需要很多次键入,因此建议使用方法3。
    // 展示使用BufferedReader
    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStreamReader;
    import java.util.StringTokenizer;
    public class Main
    {
        public static void main(String[] args) throws IOException
        {
            BufferedReader br = new BufferedReader(
                                  new InputStreamReader(System.in));
            StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
            int n = Integer.parseInt(st.nextToken());
            int k = Integer.parseInt(st.nextToken());
            int count = 0;
            while (n-- > 0)
            {
                int x = Integer.parseInt(br.readLine());
                if (x%k == 0)
                   count++;
            }
            System.out.println(count);
        }
    }
  3. 用户定义的FastReader类: (使用bufferedReader和StringTokenizer):此方法利用BufferedReader和StringTokenizer的时间优势以及用户定义的方法的优势,以减少键入次数,从而加快输入速度。此方法在1.23 s的时间内被接受,因此强烈建议使用此方法,因为该方法易于记忆,并且速度足以满足竞争性编码中大多数问题的需求。
    // Java展示使用FastReader
    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStreamReader;
    import java.util.Scanner;
    import java.util.StringTokenizer;
    public class Main
    {
        static class FastReader
        {
            BufferedReader br;
            StringTokenizer st;
            public FastReader()
            {
                br = new BufferedReader(new
                         InputStreamReader(System.in));
            }
            String next()
            {
                while (st == null || !st.hasMoreElements())
                {
                    try
                    {
                        st = new StringTokenizer(br.readLine());
                    }
                    catch (IOException  e)
                    {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                return st.nextToken();
            }
            int nextInt()
            {
                return Integer.parseInt(next());
            }
            long nextLong()
            {
                return Long.parseLong(next());
            }
            double nextDouble()
            {
                return Double.parseDouble(next());
            }
            String nextLine()
            {
                String str = "";
                try
                {
                    str = br.readLine();
                }
                catch (IOException e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }
                return str;
            }
        }
        public static void main(String[] args)
        {
            FastReader s=new FastReader();
            int n = s.nextInt();
            int k = s.nextInt();
            int count = 0;
            while (n-- > 0)
            {
                int x = s.nextInt();
                if (x%k == 0)
                   count++;
            }
            System.out.println(count);
        }
    }
  4. 使用Reader类:还有另一种快速解决问题的方法,我想说是最快的方法,但是不建议这样做,因为它在实现时需要非常麻烦的方法。它使用inputDataStream读取数据流,并使用read()方法和nextInt()方法获取输入。到目前为止,这是最快的输入方式,但很难记住,而且方法繁琐。下面是使用此方法的示例程序。令人惊讶的时间仅为0.28 s,这被接受。尽管这是非常快的,但是显然这不是一个容易记住的方法。
    // Java展示使用Reader类
    import java.io.DataInputStream;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStreamReader;
    import java.util.Scanner;
    import java.util.StringTokenizer;
    public class Main
    {
        static class Reader
        {
            final private int BUFFER_SIZE = 1 << 16;
            private DataInputStream din;
            private byte[] buffer;
            private int bufferPointer, bytesRead;
            public Reader()
            {
                din = new DataInputStream(System.in);
                buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
                bufferPointer = bytesRead = 0;
            }
            public Reader(String file_name) throws IOException
            {
                din = new DataInputStream(new FileInputStream(file_name));
                buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
                bufferPointer = bytesRead = 0;
            }
            public String readLine() throws IOException
            {
                byte[] buf = new byte[64]; // 行长度
                int cnt = 0, c;
                while ((c = read()) != -1)
                {
                    if (c == '\n')
                        break;
                    buf[cnt++] = (byte) c;
                }
                return new String(buf, 0, cnt);
            }
            public int nextInt() throws IOException
            {
                int ret = 0;
                byte c = read();
                while (c <= ' ')
                    c = read();
                boolean neg = (c == '-');
                if (neg)
                    c = read();
                do
                {
                    ret = ret * 10 + c - '0';
                }  while ((c = read()) >= '0' && c <= '9');
                if (neg)
                    return -ret;
                return ret;
            }
            public long nextLong() throws IOException
            {
                long ret = 0;
                byte c = read();
                while (c <= ' ')
                    c = read();
                boolean neg = (c == '-');
                if (neg)
                    c = read();
                do {
                    ret = ret * 10 + c - '0';
                }
                while ((c = read()) >= '0' && c <= '9');
                if (neg)
                    return -ret;
                return ret;
            }
            public double nextDouble() throws IOException
            {
                double ret = 0, div = 1;
                byte c = read();
                while (c <= ' ')
                    c = read();
                boolean neg = (c == '-');
                if (neg)
                    c = read();
                do {
                    ret = ret * 10 + c - '0';
                }
                while ((c = read()) >= '0' && c <= '9');
                if (c == '.')
                {
                    while ((c = read()) >= '0' && c <= '9')
                    {
                        ret += (c - '0') / (div *= 10);
                    }
                }
                if (neg)
                    return -ret;
                return ret;
            }
            private void fillBuffer() throws IOException
            {
                bytesRead = din.read(buffer, bufferPointer = 0, BUFFER_SIZE);
                if (bytesRead == -1)
                    buffer[0] = -1;
            }
            private byte read() throws IOException
            {
                if (bufferPointer == bytesRead)
                    fillBuffer();
                return buffer[bufferPointer++];
            }
            public void close() throws IOException
            {
                if (din == null)
                    return;
                din.close();
            }
        }
        public static void main(String[] args) throws IOException
        {
            Reader s=new Reader();
            int n = s.nextInt();
            int k = s.nextInt();
            int count=0;
            while (n-- > 0)
            {
                int x = s.nextInt();
                if (x%k == 0)
                   count++;
            }
            System.out.println(count);
        }
    }

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