竞争性编程中的一些重要捷径

竞争性编程是指在时间限制下解决算法问题的一种竞赛形式。竞争性编程需要参赛者掌握各种算法技巧、数据结构和编程技巧，因此很多程序员将竞争性编程视为锻炼自身能力和提高技能的一种途径。然而，竞争性编程的题目通常难度较高，需要在规定时间内快速解决，因此需要参赛者掌握一些重要的捷径来提高效率。

捷径1：熟练使用标准库函数

C++中已有很多常用的数据结构，如数组、字符串、堆栈、队列等等，这些数据结构已经被封装成标准库函数，比如STL。因此，在竞争性编程中，熟练使用这些标准库函数可以大大提高编程效率。以下是几个常用的标准库函数：

#include <algorithm> // STL算法库
#include <queue>     // 队列库
#include <stack>     // 堆栈库
#include <vector>    // 动态数组库

std::sort(v.begin(), v.end());  // 对数组v排序
std::reverse(v.begin(), v.end());// 对数组v反转
std::queue<int> q;              // 定义一个int类型的队列q
std::stack<int> s;              // 定义一个int类型的堆栈s
std::vector<int> v;             // 定义一个int类型的动态数组v

捷径2：使用快速读写函数

在竞争性编程中，输入输出的时间往往是决定问题是否AC的关键，因此需要尽可能减少输入输出的时间。以下是两种常用的快速读写函数：

// 快速读入
inline int read(){
    int a=0,f=1;
    char c=getchar();
    while(c<'0'||c>'9'){if(c=='-')f=-1;c=getchar();}
    while(c>='0'&&c<='9'){a*=10;a+=c-'0';c=getchar();}
    return a*f;
}

// 快速输出
inline void write(int x){
    static int a[100];
    int top=0;
    if(x<0){
        putchar('-');
        x=-x;
    }
    do{
        a[top++]=x%10;
        x/=10;
    }while(x);
    while(top) putchar(a[--top]+'0');
}

使用快速读写函数可以显著提高输入输出的效率。

捷径3：记忆化搜索

在竞争性编程中，需要经常使用搜索算法来解决问题。记忆化搜索是指在搜索过程中，将已经搜索过的状态缓存下来，避免重复搜索同一状态。以下是一个简单的记忆化搜索的代码片段：

// 定义状态
struct State{
    int x,y;
    State(int tx,int ty){x=tx;y=ty;}
    bool operator < (const State& rhs)const {
        return x<rhs.x||(x==rhs.x&&y<rhs.y);
    }
};

// 记忆化搜索
map<State,int> mp;
int dfs(int x,int y){
    if(x==n&&y==m) return 0;
    if(mp.count(State(x,y))) return mp[State(x,y)];
    int res=INF;
    if(x<n) res=min(res,dfs(x+1,y)+1/* 一步操作的代价 */);
    if(y<m) res=min(res,dfs(x,y+1)+1/* 一步操作的代价 */);
    mp[State(x,y)]=res;
    return res;
}

捷径4：优雅地处理边界情况

在竞争性编程中，经常出现各种各样的边界情况，这些情况往往很难通过暴力去解决。因此，需要熟悉常见的边界情况，并且写出优雅的处理代码。以下是几种常见的边界情况：

// 边界1：数组越界 (遍历数组时容易出现)
for(int i=0;i<=n;i++){ /* 越界 */ }

for(int i=0;i<n;i++){ /* 正确 */ }

// 边界2：计算平均值 (小数处理时容易出现)
double avg=sum/n; /* 假设n为0 */

double avg=(n>0)?(sum/n):0; /* 修正方法 */

// 边界3：零与负数 (数学计算时容易出现)
double f=sqrt(x); /* x<0 会出错 */

double f=(x>=0)?sqrt(x):0; /* 修正方法 */

捷径5：直观的命名与注释

在竞争性编程中，清晰易懂的代码对降低出错率、提高效率有很大的帮助。因此，在编写程序时应该注意直观的函数命名和合适的注释。以下是一个例子：

// 将字符串s翻转后返回
string reverse_string(string s){
    reverse(s.begin(),s.end()); // 使用STL库函数翻转
    return s;
}

通过直观的函数命名和注释，可以大大提高代码的可读性和可维护性。

总之，以上是竞争性编程中一些重要的捷径。熟练掌握这些技巧，不仅可以提高编程效率，还能减少出现错误的概率，赢得更多比赛。