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Java在算法竞赛中的一些技巧
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Java在算法竞赛中的一些技巧，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含6459字，纯文字阅读大概需要10分钟。
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??谈到算法竞赛中使用Java，那么有一个绕不开的点就是如何快速的输入输出，Scanner类固然可以帮助我们顺利地完成各种输入要求，但是在内存耗费以及时间上却不尽人意。同时，我发现国内博客似乎对Java在算法竞赛方面的技巧讨论得比较少，即使有也相对分散，不够深入。
??那么今天我就想分享一下自己在网上所看到的一些Java在算法竞赛方面的小技巧，希望对以Java作为算法竞赛主要语言的人有所帮助。
Java的快速输入
??算法竞赛的输入模式中，最难处理的莫过于“输入包括多行，读到文件末尾为止”这种输入要求，那今天就以这种输入要求为例。
- 利用StreamTokenizer
//从标准输入流输入
StreamTokenizer st = new StreamTokenizer(new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)));
比如经典的A+B问题，就可以这么去写
StreamTokenizer st = new StreamTokenizer(new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)));
while(st.nextToken()!=StreamTokenizer.TT_EOF) {
int a,b;
a=(int)st.nval;
st.nextToken();
b=(int)st.nval;
pw.println(a+b);
}
如果处理的是字符串，则应该这么写
StreamTokenizer st = new StreamTokenizer(new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)));
st.nextToken();
String str = st.sval;
即每次先使用st.nextToken()，再调用nval或sval。
优点
代码量少，便于记忆。
缺点
不能将12345这样的纯数字字符串通过sval读入，StreamTokenizer会将其识别为数字Token，只能通过nval读入，再利用String.valueOf()等方法转化为字符串。
2. 利用InputReader(非内建类)
//本人有少许改动
static class InputReader{
BufferedReader br;
StringTokenizer st;
public InputReader(){
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
}
String next() {
while(st==null||!st.hasMoreTokens()) {
try {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
}catch(Exception e) {
break;
}
}
return st.nextToken();
}
int nextInt() {
return Integer.parseInt(next());
}
String nextLine(){
String str = "";
try {
str = br.readLine();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return str;
}
BigInteger nextBigInteger() {
BigInteger bi = null;
try {
bi = new BigInteger(br.readLine());
}catch(Exception e) {
}
return bi;
}
}
??InputReader应该是Java快读方面用得比较多的一个类了，它是由Petr大神设计的一个类，具有适用面广泛，相对好记的特点。（虽然其中使用到的StringTokenizer在官方文档中被评价道："StringTokenizer is a legacy class that is retained for compatibility reasons although its use is discouraged in new code." 但是借用同学的话，这是宝贵的遗产，233）
??使用的话非常简单，他的API名称跟Scanner保持了一致，也能直接“顾名思义”。
那么如何处理多行输入呢，我是这么写的：
InputReader ir = new InputReader();
int a,b;
try {
while((a = ir.nextInt())!= Float.NaN && ( b = ir.nextInt())!= Float.NaN ) {
System.out.println(a+b);
}
}catch(Exception e) {
}
优点
通用性强，易用性高
缺点
速度上也许是本文三种快速读中相对最慢的（相差不大），相比第一种方法相对要记多一些代码
3. 自定义读取和处理字节的函数
private byte[] inbuf = new byte[1024];
public int lenbuf = 0, ptrbuf = 0;
private int readByte()
{
if(lenbuf == -1)throw new InputMismatchException();
if(ptrbuf >= lenbuf){
ptrbuf = 0;
try { lenbuf = System.in.read(inbuf); } catch (IOException e) { throw new InputMismatchException(); }
if(lenbuf <= 0)return -1;
}
return inbuf[ptrbuf++];
}
private boolean isSpaceChar(int c) { return !(c >= 33 && c <= 126); }
private int skip() { int b; while((b = readByte()) != -1 && isSpaceChar(b)); return b; }
private double nd() { return Double.parseDouble(ns()); }
private char nc() { return (char)skip(); }
private String ns()
{
int b = skip();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while(!(isSpaceChar(b))){ // when nextLine, (isSpaceChar(b) && b != ' ')
sb.appendCodePoint(b);
b = readByte();
}
return sb.toString();
}
private char[] ns(int n)
{
char[] buf = new char[n];
int b = skip(), p = 0;
while(p < n && !(isSpaceChar(b))){
buf[p++] = (char)b;
b = readByte();
}
return n == p ? buf : Arrays.copyOf(buf, p);
}
private char[][] nm(int n, int m)
{
char[][] map = new char[n][];
for(int i = 0;i < n;i++)map[i] = ns(m);
return map;
}
private int[] na(int n)
{
int[] a = new int[n];
for(int i = 0;i < n;i++)a[i] = ni();
return a;
}
private int ni()
{
int num = 0, b;
boolean minus = false;
while((b = readByte()) != -1 && !((b >= '0' && b <= '9') || b == '-'));
if(b == '-'){
minus = true;
b = readByte();
}
while(true){
if(b >= '0' && b <= '9'){
num = num * 10 + (b - '0');
}else{
return minus ? -num : num;
}
b = readByte();
}
}
private long nl()
{
long num = 0;
int b;
boolean minus = false;
while((b = readByte()) != -1 && !((b >= '0' && b <= '9') || b == '-'));
if(b == '-'){
minus = true;
b = readByte();
}
while(true){
if(b >= '0' && b <= '9'){
num = num * 10 + (b - '0');
}else{
return minus ? -num : num;
}
b = readByte();
}
}
??上述相关函数由uwi大神设计，orz，自己亲自处理字节，速度当然是杠杠的。函数名符合一贯竞赛er的抽象惯例 在处理多行A+B问题时，我的写法和方法二类似，即：
int a,b;
try {
while((a = ni())!= Float.NaN && ( b = ni())!= Float.NaN ) {
System.out.println(a+b);
}
}catch(Exception e) {
}
优点
速度快 够装逼
缺点
emmm，应该不太可能现场背下来，比较适合网络赛和平时练习之类的
Java的快速输出
??相比于快速输入的各种神仙写法，快速输出可以说是非常友好了，不仅便于记忆，而且能在很短的时间内写出来。
PrintWriter pw = new PrintWriter(System.out);
pw.println(//和System.out.println用法一样);
pw.close();//这句话在最后必须有，不然不会将结果输出
??由于PrintWriter自带Buffer，所以不需要再对System.out再套(娃)其他的缓冲输出流。简直不要太好用有木有？
??快速输入输出这套组合拳，如果你拿来跟之前的Scanner和System.out输入输出相比，你就会发现时间和空间耗费大大减少了，以前A不过的题再也不是问题了。并不
Java加栈
??还有一个问题，爆栈了怎么办？特别是遇上数据量大的题目，爆栈简直不要太容易，当然我们可以通过改递归为遍历等方法来规避这个问题，但是有没有什么奇技淫巧呢？当然有:
//还是以A+B问题为例
public class Main implements Runnable {
public static void main(String[] args) {
//whatever可替换为任何内容
new Thread(null, new Main(), "whatever", 1<<26).start();
}
public void run() {
Scanner cin = new Scanner(System.in);
int a, b;
while (cin.hasNext()){
a = cin.nextInt(); b = cin.nextInt();
System.out.println(a + b);
}
}
}
??没错，方法就是开一个线程，通过为线程申请空间从而解决这个问题。但是注意，一是start方法执行后也许不会立即执行run方法，二是申请的空间大小是平台相关的，不保证一定有效。
??后记：虽然本文介绍了快速读写和加栈的方法，但是归根结底，算法竞赛重点还是希望大家写出高效的算法，这些只是一些辅助的内容，时间复杂度不对，单凭这些“优化”仍是无法解决问题的。（此外，遇到腹黑的出题人，即便你的时间复杂度没问题，也用了快速输入输出，仍然是无法AC的，这就要谈到Java在算法竞赛圈中的卑微地位了（划掉），所以最好的优化就是使用C++（狗头），如何转向C++，可以参考我的第一篇博客。）
??要是觉得不错，就点个“推荐”吧 φ(゜▽゜*)?
如有错误，还望不吝指出。
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内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的Java在算法竞赛中的一些技巧全部内容，希望文章能够帮你解决Java在算法竞赛中的一些技巧所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。
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