关于OI中简单的常数优化

有些东西借鉴了这里qwq

1.IO(istream/ostream) 输入输出优化

之后能，在赛场上常见的几种输入输出：

输入：

　　$1.cin$ 呵呵，不说什么了，慢的要死。大概$1e8$个数要读1分钟左右

　　$2.scanf, \_ \_ builtin \_ scanf()$ $scanf$ 其实还不算太快，但是$\_ \_ builtin \_ $在$NOIp$赛场上会$CE$

　　$3.read()$ 美其名曰：读入优化(反正本宝宝不会)，在各大神犇的提交记录以及题解上随处可见，亲测确实比$scanf$要快许多

　　代码大概长这样: $by\ Young\ Neal$

int getint(){
    int x=,f=;char ch=getchar();
    while(!isdigit(ch)) f|=ch=='-',ch=getchar();
    while(isdigit(ch)) x=(x<<)+(x<<)+(ch^),ch=getchar();
    return f?-x:x;
}

　　$4. fread$ 欢迎来自$AK$爷的飞速文件读入输出

struct file_io{
    #define isdigit(ch) ((ch) >= '0' && (ch) <= '9')
    char inbuf[ << ], *pin, outbuf[ << ], *pout;
    int stk[];

    file_io(): pout(outbuf) {fread(pin = inbuf, ,  << , stdin);}
    ~file_io() {fwrite(outbuf, , pout - outbuf, stdout);}

    inline void getint(int &num){
        bool neg = ; num = ;
        while(!isdigit(*pin)) if(*pin++ == '-') neg = ;
        while(isdigit(*pin)) num = num *  + *pin++ - '';
        if(neg) num = -num;
    }

    inline void putint(int num){
        static int *v = stk;
        if(!num) *pout++ = '';
        else{
            if(num < ) *pout++ = '-', num = -num;
            for(; num; num /= ) *v++ = num % ;
            while(v != stk) *pout++ = *--v + '';
        }
    }

    inline void nextline() {*pout++ = '\n';}
} fio;
#define getint(num) fio.getint(num)
#define putint(num) fio.putint(num)
#define nextline() fio.nextline()

　　

输出：

　　$1.cout$ 呵呵，和$cin$一个样

　　$2.printf , \_ \_ builtin \_ printf$ 已经比上面那个快多了，但是一样，$\_ \_ builtin \_ printf$会$CE$

　　$3.puts("")$ 对于已知字符串来说，能用 $puts()$不用$printf()$ 但是$puts("")$输出之后会换行

　　$4.fio$见上面 (STO GhostCai)

当然了，在$NOIp$范畴内，输入输出量并不算太大，多数$printf(),scanf()$就可以了，

除非$……$

你是要暴力碾标算然后再去$diss$一顿出题人数据水的神犇$……$

这时候读优就必不可少了。

2.内存优化

　　某$shadowice1984$大佬最擅长的东东，以下引用$shadowice1984$给本宝宝讲课时候的话：

“我们的$CPU$要对某一个数进行计算的时候，会先在一级缓存中找这个数的地址要是找到了，直接揪过来~~枪毙~~进行计算，速度很快的，

但是一级缓存能储存的东西很少，就是几个$int$，如果没有找到，成为'一级缓存未命中'，但是，这时候，我们还有一个二级缓存和三级缓存，同样，也很很快，

而‘三级缓存未命中’之后，却要去内存里找这个东西了，这里面会经历虚拟地址与物理地址的互相转换然后还有$……(\text{此处省略})$然后耗时巨大(相对于从缓存直接调用来讲)。

这是后，我们就会称为$cache\ miss$，而如果我们的程序因为$cache\ miss$的次数太多而导致常数因子看似特别大(理论复杂度正确但是就是$tle$)，就习惯的成为卡$cache$”

　　当本宝宝听完这段话之后，

　　

哇$……$真是一个暴力碾标算的好方法

那么$……$我们怎么才能减少$cache\ miss$呢？

　　$1.$保证内存的连续访问

　　这就是为什么本宝宝邻接链表写的每次都比别人慢上差不多一倍$qwq$ ，因为现在只有本宝宝用结构体写了啊啊啊啊啊啊！

　　$2.$多个$for$循环可以适当调整顺序

　　最明显的就是矩阵乘法和$Folyd$算法了，对于$folyd$ $(eg. \ NOIp2016 \text{换教室})$

for(int i=;i<=n;i++)
  for(int j=;j<i;j++)
    for(int k=;k<=n;k++)
      d[i][j]= d[j][i]=min(d[i][j],d[i][k]+d[k][j]);

for(int k=;k<=n;k++)
  for(int i=;i<=n;i++)
    for(int j=;j<i;j++)
      d[i][j]=d[j][i]=min(d[i][j],d[i][k]+d[k][j]);

　　亲测第二种写法会比第一种写法快好多呢。

　　矩阵乘法同理，

for(int k=;k<=n;k++)
  for(int i=;i<=n;i++)
    for(int j=;j<=n;j++)
      c.num[i][j]+=a.num[i][k]*b.num[k][j];

　　把$k$这一维放到外面明显比放到里面要快

3.register 与 inline

　　$register$在$for$里面真的会快一点，用法就是$for(register int i=1;i<=n;i++)$

　　$inline$ 只能用在没有递归的函数里，其实手动$inline$是个很好的东西，但是不一定。

　　这两个有的时候会造成负优化，这就呵呵了。

　　

4.(仅限于$NOIp$等不开$O2$的赛事上) 手写$stl$

　　$stl(\  C++ \ Standard\ Template \ Library  \ )$  确实特别好用，也是$C++$的精华所在，

　　可以为程序员们节省很大的时间，

　　但是，在不开$O2$的情况下，会因为种种原因慢的要死，

　　尽量背过一些简单的数据结构，能少用就少用。

5.玄学（信仰）优化：

(1). 打表优化

　如果有的写的非正解，但是又想拿高分，全打表得话会超过代码长度限制，这是后可以部分打表，记得做过一道题

　　　　对于30%的数据，满足n<=500;

　　　　对于100%的数据，满足n<=1000;

　　然后我和$shadowice1984$都会一个$On^{3}$的方法，显然肯定过不了$1000$

　　之后，本宝宝放弃了，拿了$30$分去一边哭去了，

　　$shadowice1984$，$n^{3}$信仰过$500$，然后又信仰的打了一下$n=995$到$n=1000$的表

　　然后就$……$ 然后就 $A$ 了

　　

　　数据范围内，只打极限数据，放心，出题人一定会很毒瘤的

　　还有优化打表的方法：查分优化，二次查分优化，$26$进制压缩（$eg.$树的平均路长问题）

(2).女装优化(亲测有效)

　　女装可以大大的减少$bug$和常数，真的亲测有效，模拟赛的时候$t$的东西，**后再测就过了。。

(3).神犇优化(亲身经历) 

　　有一次网上打$nowcoder$的比赛，然后和旁边的神犇代码比较一下只有变量名不同(才不是互相抄的呢)

　　然后$……$人家神犇就过了，本宝宝就$T$了，

　　平时做题的时候，本宝宝经常出现用时和神犇差距很大，

　　自己写线段树都已经不记录$l,r$了，还比那些开结构体记录$l,r$的神犇慢$……$

　　真的是人菜常数大，真的是$……$

　　~~所以想暴力碾标算的话，先要成为神犇~~

　　

(4).信仰优化

　　$srand(1926****)$ $srand(\text{cp或神犇生日})$

　　$eg.\ srand(20020902) \ \ srand(20020224)  $

　　(左cp右神犇)

　　然后当你

　

printf("%s",rand()%?"Yes":"No")

的时候会增大$AC$率的 ($NOIp2017\ \ D1\ \ T2$)

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希望有用（光速逃~）