C++竞赛级输入输出优化实战

一、输入方式

1. cin 基础用法

• 跳过空白符读取：

  int a; double b; string s;
  cin >> a >> b >> s; // 自动跳过空格/换行符
  

  • 按变量类型读取，遇到空白符停止。

• 缺点：不处理类型不匹配的情况（如输入字符给整型变量）。

• 读取单个字符：

  char c;
  cin >> c; // 跳过空白符，读取第一个非空白字符
  cin.get(c); // 读取任意字符（包括空格/换行）
  

• 整行读取：

  string line;
  getline(cin, line); // 读取到换行符（换行符被丢弃）
  

  • 注意：前序输入可能残留换行符，需先执行 cin.ignore()。

2. scanf 格式化输入

• 基本格式符：

  int a; double b; char str[100];
  scanf("%d %lf %s", &a, &b, str); 
  // 注意：%lf对应double，%s以空格/换行结束
  

  • 常用格式符：%d（int）、%lld（long long）、%c（字符）、%f（float）、%lf（double）。
  • 安全字符串读取：scanf("%9s", str); （限制最大长度为9，防止溢出）。

• 特殊用法：

  • 忽略特定字符：

    scanf("%d,%d", &a, &b); // 输入格式如 "123,456"
    

  • 扫描集（读取特定字符集合）：

    scanf("%[a-zA-Z]", str); // 只读取字母
    

3. 高效读取（算法竞赛优化）

• 禁用同步 & 解绑：

  ios::sync_with_stdio(false); // 关闭与stdio的同步
  cin.tie(nullptr);            // 解除cin与cout的绑定（减少刷新）
  

  此后仅使用 cin/cout，不可混用 scanf/printf。

• 读取优化示例：

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int main() {
      ios::sync_with_stdio(false);
      cin.tie(nullptr);
  
      int n;
      cin >> n;
      // 后续使用cin快速读取...
  }
  

二、输出方式

1. cout 基础用法

• 直接输出：

  int a = 10;
  double b = 3.1415926;
  cout << a << " " << b << endl;
  

• 控制小数精度：

  #include <iomanip>
  cout << fixed << setprecision(2) << b; // 输出 3.14（四舍五入）
  

2. printf 格式化输出

• 常用格式符：

  printf("%d\n", a);          // 整数
  printf("%10d\n", a);        // 宽度10，右对齐
  printf("%-10d\n", a);       // 左对齐
  printf("%.2f\n", b);        // 两位小数
  printf("%08d\n", a);        // 宽度8，前导零填充
  

  • 技巧：%lld（long long）、%x（十六进制）。

3. 输出优化

• 避免频繁刷新：使用 '\n' 代替 endl。

  cout << a << '\n'; // 比endl更快
  

三、特殊场景处理

1. 混合输入类型

• 示例：先读整数，再读一行。

  int n;
  string s;
  cin >> n;
  cin.ignore(); // 清除之前残留的换行符
  getline(cin, s);
  

2. 字符串流分割

#include <sstream>
string line = "1 2 3";
istringstream iss(line);
int a, b, c;
iss >> a >> b >> c; // 分割字符串内容

四、算法竞赛建议

1. 输入优先选 scanf（更快），或优化后的 cin。
2. 输出优先选 printf（格式控制灵活）。
3. 对时间要求极高时，关闭同步+解绑（保证不混用C/C++ IO）。
4. 处理大规模数据前，预分配容器内存（如 vector.reserve()）。

通过上述方式系统梳理，结合高频使用场景和效率优化技巧，在算法竞赛中可显著提升代码效率并减少调试时间。