灵感介绍
在Java中,"快读"通常指的是一种高效地从输入流中读取基本数据类型(如整数、浮点数、长整数等)的技术。这种技术主要用于竞赛编程或者需要高性能输入输出的场景,比如处理大量数据时。传统的Scanner类在大数据量的情况下性能可能较低,因此使用快速读取技术可以提高程序的运行效率。
在竞赛编程中,常用的快速读取技术包括使用BufferedReader和StringTokenizer或者DataInputStream,这些技术能够以更快的速度从输入中读取数据。
需要注意的是,虽然快速读取技术能够提高性能,但在实际使用中也需要注意其局限性,比如可能不支持某些特定的字符或者输入格式。
原理
快速读取数据的原理主要涉及以下几个方面:
- 缓冲区的利用:
- 快速读取技术通过使用缓冲区来一次性读取多个字节或字符,而不是每次只读取一个字节或字符。这样可以减少系统调用的次数,从而提高读取数据的效率。
- 减少IO操作:
- 传统的输入方法(如使用Scanner类)可能会频繁地进行IO操作,每次读取一个数据可能都会导致系统调用,这在大数据量时会影响性能。快速读取技术通过批量读取数据减少了系统调用次数,从而提升了整体的性能。
- 数据类型的解析:
- 快速读取技术需要能够有效地解析不同类型的数据(如整数、浮点数等)。为了高效地解析,通常会使用一些技巧,比如预先读取数据到缓冲区并逐个字符解析,或者通过位运算直接从字节流中读取数据。
- 性能优化:
- 在竞赛编程中,性能是关键因素之一。使用快速读取技术可以显著减少程序的运行时间,特别是在处理大量数据或者需要频繁输入输出的情况下。通过优化IO操作,可以避免因IO阻塞而导致的程序延迟。
- 选择合适的输入流:
- 在Java中,常见的快速读取技术包括使用DataInputStream或者BufferedReader。DataInputStream允许按原始数据类型(如int、long、double等)从输入流中读取数据,而BufferedReader则通过缓冲字符流来提高读取效率。
总的来说,快速读取技术的原理就是通过优化IO操作、利用缓冲区、有效解析数据类型等手段,从而实现高效、快速地从输入流中读取数据,适用于需要大量数据处理或者高性能要求的应用场景。
展示
代码实现
package Dduo; import java.io.DataInputStream; import java.io.IOException; import java.util.*; //BHU BigData1421 //Eclipse IDE 2020.8 //JDK1.8 //2024/6/14 public class Main { static FastReader sc = new FastReader(); public static void main(String[] args) { int n = 1; // long n=sc.nextLong(); while (n-- > 0) solve(); } public static void solve() { } } /*Java数据流快读*/ class FastReader { final private int BUFFER_SIZE = 1 << 16; private DataInputStream dis; private byte[] buffer; private int bufferPointer, bytesRead; public FastReader() { dis = new DataInputStream(System.in); buffer = new byte[BUFFER_SIZE]; bufferPointer = bytesRead = 0; } public int nextInt() throws IOException { int num = 0; byte ch = read(); while (ch <= ' ') { ch = read(); } do { num = num * 10 + (ch - '0'); ch = read(); } while (ch >= '0' && ch <= '9'); return num; } public double nextDouble() throws IOException { double num = 0; byte ch = read(); while (ch <= ' ') { ch = read(); } int sign = 1; if (ch == '-') { sign = -1; ch = read(); } do { num = num * 10 + (ch - '0'); ch = read(); } while (ch >= '0' && ch <= '9'); if (ch == '.') { double fraction = 1; ch = read(); while (ch >= '0' && ch <= '9') { fraction /= 10; num += (ch - '0') * fraction; ch = read(); } } return num * sign; } public long nextLong() throws IOException { long num = 0; byte ch = read(); while (ch <= ' ') { ch = read(); } int sign = 1; if (ch == '-') { sign = -1; ch = read(); } do { num = num * 10 + (ch - '0'); ch = read(); } while (ch >= '0' && ch <= '9'); return num * sign; } public String nextString() throws IOException { StringBuilder sb = new StringBuilder(); byte ch = read(); while (ch <= ' ') { ch = read(); } do { sb.append((char) ch); ch = read(); } while (ch > ' '); return sb.toString(); } private byte read() throws IOException { if (bufferPointer == bytesRead) { fillBuffer(); } return buffer[bufferPointer++]; } private void fillBuffer() throws IOException { bytesRead = dis.read(buffer, 0, BUFFER_SIZE); bufferPointer = 0; } }