随机数据生成与对拍【c++版，良心讲解】

10.7更新：见最下面

离NOIP2018没剩多长时间了，我突然发现我连对拍还不会，于是赶紧到网上找资料，找了半天发现了一个特别妙的程序，用c++写的！

不过先讲讲随机数据生成吧。

很简单，就是写一个程序模拟输入数据，然后利用rand()编写随机数。

在头文件cstdlib中，有rand(), srand()函数，以及常量RAND_MAX.

RAND_MAX在windos系统中为 0x7fff = 2^15-1 = 32767；在Unix（可以理解为linux，只不过linux是unix一种，是”类unix“）下为 2^31-1 = 2147483647（都是32位），加上一个正数最高位就为1，就变成了负数，即 -RAND_MAX = RAND_MAX + 1,所以 - rand() / RAND_MAX = rand() / (RAND_MAX + 1)。

rand()返回一个在0~RAND_MAX之间的整数。

srand(seed)函数接受一个unsigned int类型的参数seed,以seed为“随机种子”。

rand()函数基于线性同余递推式（就是某种递推式吧~）生成随机数，“随机种子“相当于这个递推式的初始参数，若不执行srand(),则种子默认为1.

当种子确定后，生成的随机数列也是固定的，因此这种随机方法是”伪随机“，所以一般要在开始调用srand()，且以当前时间为随机种子。

怎么写呢？ctime里有一个tim函数，调用time(0)可以返回从1970年1月1日0时0分0秒（Unix纪元）到现在的秒数。然后写这么一句就行了：srand((unsigned)time(0));

接下来才是重点：对拍~~

对拍是啥我就不多说了，直接讲怎么写。

首先，得有这么几个程序：

1.随机数据生成程序random.cpp.

2.自己的美妙算法程序sol.cpp

3.暴力程序bf.cpp (bf:brute force 暴力)

然后我们要写一个脚本，循环执行以下过程：

1.运行random.exe.

2.运行sol.exe

3.运行bf.exe

4.比对sol.out和bf.out的内容是否一致。

虽然Windos和类unix分别有bat批处理脚本和bash脚本，然而因为我太懒不想学别的语言，就废了半天功夫找到了一个用c++写的（你这道勤快）。

还是在cstdlib中，有一个system函数，他接受一个字符串作为参数，然后把这个字符串作为系统命令执行，栗如：system("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\random.exe")，执行windos桌面上的random.exe。

比对的话，windows用fc，类Unix用diff，他们接受两个文件路径，比较二者是否一致，若一致返回0，否则返回非0值。

下面放出windos的对拍程序，程序都是在桌面上的

 #include<cstdio>
 #include<iostream>
 #include<cmath>
 #include<algorithm>
 #include<cstring>
 #include<cstdlib>
 #include<cctype>
 #include<vector>
 #include<stack>
 #include<queue>
 #include<ctime>
 using namespace std;
 #define enter puts("")
 #define space putchar(' ')
 #define Mem(a) memset(a, 0, sizeof(a))
 typedef long long ll;
 typedef double db;
 const int INF = 0x3f3f3f3f;
 const int eps = 1e-;
 //const int maxn = ;
 inline ll read()
 {
     ll ans = ;
     char ch = getchar(), last = ' ';
     while(!isdigit(ch)) {last = ch; ch = getchar();}
     while(isdigit(ch)) {ans = ans *  + ch - ''; ch = getchar();}
     if(last == '-') ans = -ans;
     return ans;
 }
 inline void write(ll x)
 {
     if(x < ) x = -x, putchar('-');
     if(x >= ) write(x / );
     putchar(x %  + '');
 }

 int main()
 {
     for(int t = ; t <= ; ++t)
     {
         system("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\random.exe");
         db Beg = clock();            //记录sol.exe的运行时间
         system("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\sol.exe");
         db End = clock();
         system("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\bf.exe");
         if(system("fc C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\sol.out C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\bf.out"))
         {
             puts("WA"); return ;
         }
         else printf("AC, #%d, Time : %.0lfms\n", t, End - Beg);
     }
     return ;
 }

类unix上的对拍程序，只需要更改上面的代码system中的路径格式，把fc改成diff，用时单位该为”秒“（windos是毫秒）。

于是我又写了一个linux下的，奇特的是，双斜杠单斜杠竟然都行，而且时间还是以毫秒为单位……

 #include<cstdio>
 #include<ctime>
 #include<cstdlib>
 using namespace std;
 typedef double db;

 int main()
 {
   for(int i = ; i <= ; ++i)
     {
       system("//home//noilinux//Desktop//random");
       db Beg = clock();
       system("//home//noilinux//Desktop//sol");
       db End = clock();
       system("//home//noilinux//Desktop//bf");
       if(system("diff //home//noilinux//Desktop//sol.out //home/noilinux//Desktop//bf.out"))
       {
       puts("WA"); return ;
       }
       else printf("AC #%d, Time : %.0lfms\n", i, End - Beg);
     }
   return ;
 }

这里给一个a + b的对拍程序：

首先是random.cpp

 #include<cstdio>
 #include<iostream>
 #include<cmath>
 #include<algorithm>
 #include<cstring>
 #include<cstdlib>
 #include<cctype>
 #include<vector>
 #include<stack>
 #include<queue>
 #include<ctime>
 using namespace std;
 #define enter puts("")
 #define space putchar(' ')
 #define Mem(a) memset(a, 0, sizeof(a))
 typedef long long ll;
 typedef double db;
 const int INF = 0x3f3f3f3f;
 const int eps = 1e-;
 //const int maxn = ;
 inline ll read()
 {
     ll ans = ;
     char ch = getchar(), last = ' ';
     while(!isdigit(ch)) {last = ch; ch = getchar();}
     while(isdigit(ch)) {ans = ans *  + ch - ''; ch = getchar();}
     if(last == '-') ans = -ans;
     return ans;
 }
 inline void write(ll x)
 {
     if(x < ) x = -x, putchar('-');
     if(x >= ) write(x / );
     putchar(x %  + '');
 }

 int main()
 {
     freopen("random.in", "w", stdout);
     srand((unsigned)time());
     write(rand() % rand()); space; write(rand() % rand());
     return ;
 }

然后是sol.cpp（随便拷的一份LCT的……巨啊）

 #include<iostream>
 #include<cstring>
 #include<cstdio>
 #include<cstring>
 using namespace std;
 struct node
 {
     int data,rev,sum;
     node *son[],*pre;
     bool judge();
     bool isroot();
     void pushdown();
     void update();
     void setson(node *child,int lr);
 }lct[];
 int top,a,b;
 node *getnew(int x)
 {
     node *now=lct+ ++top;
     now->data=x;
     now->pre=now->son[]=now->son[]=lct;
     now->sum=;
     now->rev=;
     return now;
 }
 bool node::judge(){return pre->son[]==this;}
 bool node::isroot()
 {
     if(pre==lct)return true;
     return !(pre->son[]==this||pre->son[]==this);
 }
 void node::pushdown()
 {
     if(this==lct||!rev)return;
     swap(son[],son[]);
     son[]->rev^=;
     son[]->rev^=;
     rev=;
 }
 void node::update(){sum=son[]->sum+son[]->sum+data;}
 void node::setson(node *child,int lr)
 {
     this->pushdown();
     child->pre=this;
     son[lr]=child;
     this->update();
 }
 void rotate(node *now)
 {
     node *father=now->pre,*grandfa=father->pre;
     if(!father->isroot()) grandfa->pushdown();
     father->pushdown();now->pushdown();
     int lr=now->judge();
     father->setson(now->son[lr^],lr);
     if(father->isroot()) now->pre=grandfa;
     else grandfa->setson(now,father->judge());
     now->setson(father,lr^);
     father->update();now->update();
     if(grandfa!=lct) grandfa->update();
 }
 void splay(node *now)
 {
     if(now->isroot())return;
     for(;!now->isroot();rotate(now))
     if(!now->pre->isroot())
     now->judge()==now->pre->judge()?rotate(now->pre):rotate(now);
 }
 node *access(node *now)
 {
     node *last=lct;
     for(;now!=lct;last=now,now=now->pre)
     {
         splay(now);
         now->setson(last,);
     }
     return last;
 }
 void changeroot(node *now)
 {
     access(now)->rev^=;
     splay(now);
 }
 void connect(node *x,node *y)
 {
     changeroot(x);
     x->pre=y;
     access(x);
 }
 void cut(node *x,node *y)
 {
     changeroot(x);
     access(y);
     splay(x);
     x->pushdown();
     x->son[]=y->pre=lct;
     x->update();
 }
 int query(node *x,node *y)
 {
     changeroot(x);
     node *now=access(y);
     return now->sum;
 }
 int main()
 {
     freopen("random.in", "r", stdin);
     freopen("sol.out", "w", stdout);
     scanf("%d%d",&a,&b);
     node *A=getnew(a);
     node *B=getnew(b);
     //连边 Link
         connect(A,B);
     //断边 Cut
         cut(A,B);
     //再连边orz Link again
         connect(A,B);
     printf("%d\n",query(A,B));
     return ;
 }

最后是bf.cpp

 #include<cstdio>
 #include<iostream>
 #include<cmath>
 #include<algorithm>
 #include<cstring>
 #include<cstdlib>
 #include<cctype>
 #include<vector>
 #include<stack>
 #include<queue>
 using namespace std;
 #define enter puts("")
 #define space putchar(' ')
 #define Mem(a) memset(a, 0, sizeof(a))
 typedef long long ll;
 typedef double db;
 const int INF = 0x3f3f3f3f;
 const int eps = 1e-;
 //const int maxn = ;
 inline ll read()
 {
     ll ans = ;
     char ch = getchar(), last = ' ';
     while(!isdigit(ch)) {last = ch; ch = getchar();}
     while(isdigit(ch)) {ans = ans *  + ch - ''; ch = getchar();}
     if(last == '-') ans = -ans;
     return ans;
 }
 inline void write(ll x)
 {
     if(x < ) x = -x, putchar('-');
     if(x >= ) write(x / );
     putchar(x %  + '');
 }

 int main()
 {
     freopen("random.in", "r", stdin);
     freopen("bf.out", "w", stdout);
     int a = read(), b = read();
     write(a + b); enter;
 }

把三个程序分别运行一下，得到三个exe。然后运行上面的对拍程序就行啦~~

附一下效果

如果把bf改成write(a +b + 1)的话：

这时候出错的数据就是当前的random.in了~~

***10月7日更新***

小云彩（tql）告诉我了一个更简便的写法。

在调用system的时候，里面可以不用写的那么复杂。如果这些东西在同一目录下，我们只用这么写：

 #include<cstdio>
 #include<cstdlib>
 #include<ctime>
 typedef double db;
 using namespace std;

 int main()
 {
     for(int t = ; t <= ; ++t)
     {
         system(".\\random.exe");
         db Beg = clock();
         system(".\\ac.exe");
         db End = clock();
         system(".\\bf.exe");
         if(system("fc .\\ac.out .\\bf.out"))
         {
             printf("WA\n"); return ;
         }
         else printf("#%d AC %.2lfms\n", t, End - Beg);
     }
     return ;
 }

windos下用 .//，linux下是 ~\\。

方便。

对拍讲完啦~~~祝各位继续AKIOI~~