(持续更新)一些黑科技和技巧

有疑问或错误尽管评论!!
下面以C++为准。

黑科技

1、读入优化

在做题时,读入量较大的时候,便可以用来卡常。
据说GDOI有一题卡读入,题目直接给了学生读入优化。
Pascal选手应该很无奈……就是过不了。

void input(int& x)
{
    char ch=getchar();
    while (ch<'0' || '9'<ch)
        ch=getchar();
    x=0;
    do
    {
        x=x*10+ch-48;
        ch=getchar();
    }
    while ('0'<=ch && ch<='9');
}

还有个东西叫输出优化,可以自己下去打,但建议不用——因为只输出一个数的题太多了。

2、max、min的优化

我们知道,打max、min时,要用分支(if语句)。这样会使程序超慢。
有没有其他方法?有的。
当x<0时 x>>31=-1 (11111111111111111111111111111111)
当x>=0时 x>>31=0(00000000000000000000000000000000)
所以我们可以通过作差,求出谁大谁小。

int max(int a,int b)
{
	int m=(a-b)>>31;
	return a&~m|b&m;
}
int min(int a,int b)
{
	int m=(a-b)>>31;
	return a&m|b&~m;
}

以max举例,
当a>=b时,m=0,所以max(a,b)=a&~0|b&0=a&-1|b&0=a
当a< b时,m=-1,所以max(a,b)=a&~-1|b&-1=a&0|b&-1=b

补上一个abs的优化:

int abs(int a)
{
	int b=a>>31;
	return (a+b)^b;
}

当a>=0时 b=0 abs(a)=a^0=a
当a<0时 b=-1 abs(a)=(a-1)^-1=-a(相信大家都懂补码的转换方式)

有一点很重要的是,不要乱用!比如不能硬是将int改为long long,注意右移的位数要变!

3、手动编译优化

比赛时不要用!!!

#pragma GCC optimize("O3")
#pragma G++ optimize("O3")

你可以将O3改为O2,O1,O。

4、#define

格式:#define x y
在程序中,一切出现x的地方都会变成y。
可以省码量,增强可读性。
有种带参数的,在名字(x)后打空格,里面写参数(用逗号隔开,不用标类型)
例如#define max(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
但是要记住它的本质,它只是单纯的替换。若不加括号,也许会出现各种运算顺序的错误。还有,不要将长的式子、函数、++或–放进去。不然会计算多遍,时间也许会炸。
取消宏定义:#undef x
不解释
还有其它的不怎么会用到,有兴趣的同学可以上网搜。
补上懒人的文件输入输出:

#define I_O(x) freopen(""#x".in","r",stdin);freopen(""#x".out","w",stdout);

用的时候码上I_O(文件名),不加双引号。

5、cstring中常用的函数

这些函数应该人人都会,但还是有好多人不会。

先说一下指针与数组的关系。
若有数组int a[N];
则a表示a[0]的地址(&a[0])
*a即是a[0]
a+i=&a[i]
*(a+i)=a[i]

memset(指针(数组名),数值(最大127,最小128,清零0),大小(sizeof ……))
用法就是将一数组初始化。
memcpy(指针A,指针B,大小SIZE)
将B出复制SIZE这么多的内存到A处。

6、排序

包含algorithm

sort(指针begin,指针end)
将begin到end-1的元素以operator<进行快速排序。
sort(begin,end,cmp)
将begin到end-1的元素以cmp进行快速排序。
有的孩子不知道cmp咋搞。
比如从大到小排序

bool cmp(int a,int b)
{
	return a>b;
}

a代表前面的元素,b代表后面的元素。表示排序后的序列满足a>b!

稳定性排序:
stable_sort(begin,end);
steble_sort(begin,end,cmp);

7、堆

queue里有一个,但我不爱用,因为内部一定有许多繁杂的操作,比如指针开辟一个存储空间,会使程序变慢。
我用algorithm里的堆。
先注意一下比较函数int cmp(int a,int b)
a表示后代,b表示祖先,满足一个这样的顺序。(可以理解为大根堆)
make_heap(begin,end)
将begin到end-1的元素变成大根堆
make_heap(begin,end,cmp)
将begin到end-1的元素以cmp的顺序变成大根堆
push_heap(begin,end)
push_heap(begin,end,cmp)
前面begin到end-2已满足堆的性质,将end-1的元素放进堆
pop_heap(begin,end)
pop_heap(begin,end,cmp)
将begin的元素弹出,移至end-1处。

8、bitset

包含bitset
这是一个C++的压位神器,可以方便的做一些与压位有关的事情。比如状压DP。
定义:bitset<n> b
你可以将它当做一个bool数组,但它可以进行位运算。
一些有用的函数
b.count()返回b中1的个数
b.to_ulong()将其变成unsigned long类型

9、调试时检查范围溢出

在编译选项中加上-ftrapv

技巧

1、减少/或%运算

除法运算的时间是+、-的20倍左右,所以尽量不用。
举个例子:

a=n/m;
b=n%m;

我们可以将其改为

a=n/m;
b=n-a*m;

这样将会快很多。
我们可以用位运算来代替对2次幂的除法运算。
x/2=x>>1
x%2=x&1
还有些要取模的程序,可以隔几个模一次,这样能取得良好的效果(有很多同学因此被卡)。

2、关于高维数组

首先要知道,有个叫缓存的东西。例如你在访问a[i][j]时,a[i][j+1]就已经在缓存里了。但a[i+1][j]并不在缓存里。所以,最好按顺序访问数组内的元素。

还有高维数组的的寻址也极为耗时,所以最好用指针或引用变量。

高维数组的下标最好不要设成2次幂,因为计算机用2进制,使用这些会频繁地发生冲突,降低时间效率。

3、全局变量和局部变量

全局变量和局部变量,哪个更好?
全局变量的好处是方便各个函数使用,而且可以放一些比较大的数据,还有方便初始化(开始全为0)。
而局部变量的好处是快,因为它们可以享受到快速的栈空间,但不能存储较大的数据,而且必须初始化!

4、for循环

常规格式:
for (i=begin;i<=end;i++)
有一点要注意,end这个区域尽量不要用算式(尤其是结果在循环中不会变的那种),最好先算出来,再进入循环。不然,你循环多少次,它就算多少次。
举个例子,小时候的判断素数的程序:

bool ss(int n)
{
	int i;
	for (i=2;i<=int(sqrt(n));i++)
		if (n%i==0)
			return 0;
	return 1;
}

但是这个程序是低效的。因为i循环多少次,就进行多少次开方计算。开方计算大概是加法的60倍,乘法的30倍。
改进1:

bool ss(int n)
{
	int i;
	for (i=2;i*i<=n;i++)
		if (n%i==0)
			return 0;
	return 1;
}

这将快很多。因为它用了乘法替换了开方。

bool ss(int n)
{
	int m=int(sqrt(n)),i;
	for (i=2;i<=m;i++)
		if (n%i==0)
			return 0;
	return 1;
}

若是小数据,那么也许会比上一个慢。但如果是大数据,则会快一些。

5、减少分支

if是很慢的。在程序中,能省就省。
举个例子:

for (i=1;i<=n;i++)
	if (i!=m)
	{
		/*code*/
	}

有些人打程序常常会这样,这就进行了n次if语句。
不妨这样打:

for (i=1;i<m;i++)
{
	/*code*/
}
for (i=m+1;i<=n;i++)
{
	/*code*/
}

这就省了n个if。

原文地址:https://www.cnblogs.com/jz-597/p/11145208.html