算法竞赛中的输入输出框架

       例题：输入一些整数，求出它们的最小值、最大值和平均值（保留三位小数）。输入保证这些数都是不超过1000的整数。

        这个题目关键在于：整数的个数是不确定的。下面直接给出程序：

#include<stdio.h>
int main(){
	int x,n=0,min,max,s=0;
	while(scanf("%d",&x)==1){
		s=s+x;
		if(x>max){
			max=x;
		}
		if(x<min){
			min=x;
		}
		n++;
	}
	printf("%d %d %.3f\n",min,max,(double)s/n);
	return 0;
}

       这个程序中scanf有返回值，返回的是成功输入的变量个数，当输入结束时，scanf函数无法再次读取x，将返回0. 在Windows下，输入完毕后先按Enter键，再按Ctrl+Z键，最后在按Enter键即可结束输入。在Linux下，输入完毕后按Ctrl+D键即可结束输入。

       上面这个程序是错误的，变量在未赋值之前的值是不确定的。特别的，它不一定是0.只需要在使用之前赋初值就可以解决这个问题。一种方法是定义一个很大的常数，如INF=1000000000,然后让max=-INF,而min=INF，另一种方法是先读取第一个整数x，然后令max=min=x.这样的好处是避免了人为的“假想无穷大”值，程序更加优美。

       上面的程序并不是很方便，每次都要手动输入很多数。一个好的方法是用文件--把输入数据保存在文件中，输出数据也保存在文件中。这样，只要事先把输入数据保存在文件中，就不必每次重新输入了；数据输出在文件中也避免了“输出太多，一卷屏前面的就看不见了”这样的尴尬，运行结束后，慢慢浏览输出文件即可。

        使用文件最简单的方法是使用输入输出重定向，只需在main函数的入口处加入以下两条语句：

freopen("input.txt","r",stdin);
freopen("output.txt","w",stdout);

      上述语句将使得scanf从文件input.txt读入，printf写入文件output.txt。不只是scanf和printf，所有读键盘输入、写屏幕输出的函数都将改用文件。尽管这样做很方便，但并不是所有算法竞赛都允许程序读写文件。甚至有的算法竞赛允许访问文件，但不允许用freopen这样的重定向方式读写文件。参赛之前仔细阅读文件读写的相关规定：是标准输入输出（也称标准I/O，即直接读键盘，写屏幕），还是文件输入输出？如果是文件输入输出，是否禁止用重定向方式访问文件？同时注意不要弄错大小写，不要弄错文件名，不要使用绝对路径或相对路径。

        有一种方法可以在本机测试时用文件重定向，但一旦提交比赛，就自动“删除”重定向语句。

#define LOCAL
#include<stdio.h>
#define INF 1000000000
int main(){
	#ifdef LOCAL
	freopen("data.in","r",stdin);
	freopen("data.out","w",stdout);
	#endif
	int x,n=0,min=INF,max=-INF,s=0;
	while(scanf("%d",&x)==1){
		s=s+x;
		if(x>max){
			max=x;
		}
		if(x<min){
			min=x;
		}
		/* 
		printf("x = %d, min = %d. max = %d\n, x, min, max);
		*/
		n++;
	}
	printf("%d %d %.3f\n",min,max,(double)s/n);
	return 0;
} 

        这是一份典型的比赛代码，包含了几个特别之处：

       1.重定向的部分被写在了#ifdef和#endif中。其含义是：只有定义了符号LOCAL，才编译两条freopen语句。

       2.输出中间结果的printf语句写在了注释中，它在最后版本的程序中不应该出现，可以在发现了bug后，输出中间信息。 

       上面的代码在程序首部就定义了符号LOCAL，因此在本机测试时使用重定向方式读写文件。如果比赛要求读写标准输入输出，只需要在提交之前删除#define LOCAL即可。

        如果比赛要求用文件输入输出，但禁止用重定向的方式，使用的程序如下

#include<stdio.h>
#define INF 1000000000
int main(){
	FILE *fin,*fout;
	fin = fopen("data.in","rb");
	fout = fopen("data.out","wb");
	int x,n=0,min,max,s=0;
	min=INF;
	max=-INF;
	while(fscanf(fin,"%d",&x)==1){
		s+=x;
		if(x<min){
			min=x;
			
		}
		if(x>max){
			max=x;
			
		}
		n++;
		
	}
	fprintf(fout,"%d %d %.3f\n",min,max,(double)s/n);
	fclose(fin);
	fclose(fout);
	return 0;
}

       上面这个代码很直观，先声明变量fin和fout，把scanf改为fscanf，第一个参数为fin；把printf改为fprintf，第一个参数为fout，最后执行fclose，关闭两个文件。

       重定向和fopen两种方法各有优劣，重定向的方法写起来简单，但是不能同时读写文件和标准输入输出；fopen的写法稍显繁琐，但是灵活性比较大（例如，可以反复打开并读写文件）。如果想把fopen版的程序改成读写标准输入输出，只需赋值“fin=stdin;fout=stdout"即可，不要调用fopen和fclose。