使用Python进行竞争性编程的快速 I/O

在竞争性编程中，快速输入和输出操作是关键。Python 在此方面有一些技巧和优化，可以使程序在输入输出方面更快。本文将介绍一些常见的技巧。

使用 sys.stdin 和 sys.stdout

Python 的内置函数 input() 和 print() 在竞争性编程中不是最快的方法。替代方法是使用 sys.stdin 和 sys.stdout 对象。

读取输入

import sys

# 读取一个整数
n = int(sys.stdin.readline())

# 读取一行字符串，去除结尾的换行符
s = sys.stdin.readline().strip()

# 读取多个整数，空格隔开
a, b, c = map(int, sys.stdin.readline().split())

输出

import sys

# 输出一个整数
sys.stdout.write(str(42) + '\n')

# 输出多个整数，空格隔开
sys.stdout.write(' '.join(map(str, [1, 2, 3])) + '\n')

使用 buitin 模块中的函数

Python 的内置函数具有较高的效率。以下是一些常见的用法：

读取输入

# 读取一个整数
n = int(input())

# 读取一行字符串
s = input().strip()

# 读取多个整数，空格隔开
a, b, c = map(int, input().split())

输出

# 输出一个整数
print(42)

# 输出多个整数，空格隔开
print(1, 2, 3)

使用更快的 I/O 函数

Python 的 io 库提供了一些快速 I/O 函数，可以进一步提高输入输出的效率。以下是一些常见的用法：

读取输入

import sys
import io

input_data = io.BytesIO(sys.stdin.buffer.read())
n = int(input_data.readline())

input_data = io.BytesIO(sys.stdin.buffer.read())
s = input_data.readline().decode().rstrip()

input_data = io.BytesIO(sys.stdin.buffer.read())
a, b, c = map(int, input_data.readline().split())

输出

import io
import sys

output_data = io.BytesIO()
output_data.write(str(42).encode() + b'\n')
sys.stdout.buffer.write(output_data.getvalue())

output_data = io.BytesIO()
output_data.write(' '.join(map(str, [1, 2, 3])).encode() + b'\n')
sys.stdout.buffer.write(output_data.getvalue())

使用更快的 I/O 库

如果要进行大量的输入输出操作，Python 的 io 库可能不够高效。此时可以使用更高效的 I/O 库，如 PypyIO、cffi 和 PyPy2 等。以下是一个示例：

import cffi
ffi = cffi.FFI()
ffi.cdef('int printf(const char *format, ...);')
C = ffi.dlopen(None)

n = 42
C.printf(b"%d\n", n)

a, b, c = 1, 2, 3
C.printf(b"%d %d %d\n", a, b, c)

总结

Python 提供了多种方法来提高竞争性编程中的输入输出效率。选择合适的方法可以让程序在输入输出方面更快，从而使程序更具竞争力。