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OI常用读入方式效率测试

2024-11-21 01:14:39   202人阅读

我来填坑了。
这次我用自己写的测试读入的程序来分别测试cin（不关闭流同步），scanf和读入优化的效率差别。
 
我们分别对三个阶段的数据量n进行测试，通过时间比对来观察性能的差异。
  1. n = 102时
  2. n = 104时
  3. n = 105时
 
为了保证测试准确并且减小偶然误差，本次测试的所有数据均为随机数。
对于每一个数据量连续测试五组不同的随机数，取平均值作为参考。
 
随机数生成器：
 1 #include<cstdio>
 2 #include<ctime>
 3 #include<cstdlib> 
 4 #define random(x) (rand()%x)
 5 const int n = 100;
 6 int main(){
 7     freopen("testdata.in","w",stdout);
 8     srand((unsigned int)time(0));    
 9     for (int i = 0;i < n;i++)
10         printf("%d\n",random(RAND_MAX)*random(RAND_MAX));
11     return 0;
12 }

一号选手cin：

 1 #include<iostream>
 2 #include<cstdio>
 3 #include<ctime>
 4 using namespace std;
 5 const int n = 100;
 6 int x;
 7 int main(){
 8     freopen("testdata.in","r",stdin);
 9     clock_t st,ed;
10     st = clock();
11     for (int i = 0;i < n;i++)
12         cin >> x;
13     ed = clock();
14     printf("%fseconds",(double)(ed-st)/CLOCKS_PER_SEC);
15     return 0;
16 }

 

二号选手scanf：

 1 #include<iostream>
 2 #include<cstdio>
 3 #include<ctime>
 4 using namespace std;
 5 const int n = 100;
 6 int x;
 7 int main(){
 8     freopen("testdata.in","r",stdin);
 9     clock_t st,ed;
10     st = clock();
11     for (int i = 0;i < n;i++)
12         scanf("%d",&x);
13     ed = clock();
14     printf("%fseconds",(double)(ed-st)/CLOCKS_PER_SEC);
15     return 0;
16 }

 

三号选手读入优化：





 1 #include<iostream>
 2 #include<cstdio>
 3 #include<ctime>
 4 using namespace std;
 5 const int n = 100;
 6 int x;
 7 inline int read(){
 8     int num = 0;
 9     char c;
10     bool flag = false;
11     while ((c = getchar()) == ‘ ‘ || c == ‘\n‘ || c == ‘\r‘);
12         if (c == ‘-‘) flag = true;
13     else
14         num = c - ‘0‘;
15     while (isdigit(c = getchar()))
16     num = num * 10 + c - ‘0‘;
17     return (flag ? -1 : 1) * num;
18 }
19 
20 int main(){
21     freopen("testdata.in","r",stdin);
22     clock_t st,ed;
23     st = clock();
24     for (int i = 0;i < n;i++)
25         x = read();
26     ed = clock();
27     printf("%fseconds",(double)(ed-st)/CLOCKS_PER_SEC);
28     return 0;
29 }








进行测试。结果如下表


技术分享


 


 在n = 100的数据量下，表现的都还不错，那么n = 10^4的时候将会如何呢？


 


 


 技术分享


 


 虽然这样的时间差肉眼很难分辨，但是差距还是的确存在的。


读入优化占据上风，拿到了平均0.0128s的成绩。scanf也不甘示弱，平均读入时间有0.0374s。但cin就比较惨了，只有0.0688s。


很清楚的可以看出，三种读入方式已经开始有了差别。


那么在数据量较大的10^5，三种读入方式会有怎样的表现呢？


 测试发现


技术分享


 


 至此，三种读入方式的速度差异已见分晓。


scanf平均0.384s，比读入优化的0.142s慢了一些。


cin这个时候已经gg了，0.7344s，如果是单点时限1s的题，光读入就会耗掉超过七成的时间。如果算法不够优，可能就会TLE。


 


即使数据量很大，读入优化也是还能保证到能在很短时间内读取大量数据，所以可以说是当之无愧的“黑科技”了。


今天比较晚了，本来还想简要提一下scanf和cin 的原理并且分析速度慢的原因的，看来只能放在以后了。


明天更新夏令营Day4知识点整理。


OI常用读入方式效率测试






























        

            
                
                  
                
                

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