OI 做题的常见错误

Posted 2020-12-23 riotian

会引起 Compile Error 的错误

由于这类错误过于简单，相信是个正常人都会修，故略写。

• int main() 写为 int mian() 。

• 写完 struct 或 class 忘记写分号。

• 数组开太大，（在 OJ 上）使用了不合法的函数（例如多线程），或者函数声明但未定义，会引起链接错误。

• 使用 algorithm 中的 max 函数时，一个参数类型为 int 而另一个参数类型为 long long

  • 示例：

    printf("%lld
    ", max(0, query(1, 1, n, l, r)); // query 返回 long long 类型
    

• goto 的时候，跳过了一些局部变量的初始化。

-    `switch-case` 的时候，跳过了一些局部变量的初始化。

不会引起 Compile Error 但会引发 Warning 的错误

这类错误较难发现，但会在使用 -W{warningtype} 参数编译时被编译器指出，所以要多学会使用 -W{warningtype} 参数，常见的有 -Wall ， -Wextra ， -Wshadow 等。

• 由于运算符优先级产生的错误。
  • 1 << 1 + 1 : 1 左移了 2，即该表达式返回的值是 4。
• 不正确地使用 static 修饰符。
• -1 >> 1 == 1 。
• 赋值运算符和 == 不分。
  • 示例： cpp if (n = 1) puts("Yes"); else puts("No"); 无论 (n) 的值之前为多少，输出肯定是 Yes 。 Tips: 如果你的确是想在 if / while 直接用赋值运算符（比如 while (foo = bar) ），又不想收到 Warning，可以使用 双括号 ： while ((foo = bar)) 。
• 使用 scanf 读入的时候没加取地址符 & 。更一般地，使用 scanf 或 printf 的时候参数类型与格式指定符不符。
• 没有考虑数组下标出现负数的情况。
• 同时使用位运算和逻辑运算符（ == ）并且未加括号（例如 (x>>j)&3==2 ）。
• int 字面量溢出，例如： long long x = 0x7f7f7f7f7f7f7f7f ， 1<<62 。
• 未初始化局部变量，导致局部变量被赋予垃圾初值。
• 局部变量与全局变量重名，导致全局变量被意外覆盖。（开 -Wshadow 就可检查此类错误。）

既不会引起 Compile Error 也不会引发 Warning 的错误

这类错误无法被编译器发现，所以在调试时只能依靠你自己。

会导致 WA

• 多组数据未清空数组。

• 读入优化未判断负数。

• 所用数据类型不够大导致溢出，即常见的“三年 OI 一场空，不开 long long 见祖宗”，意思是因为没有使用 long long （开 long long ）导致大量丢分从而赛季作废。

• 存图时，节点编号 0 开始，而题目给的边中两个端点的编号从 1 开始，读入的时候忘记 -1。

• 大/小于号打错或打反。

• 在执行 ios::sync_with_stdio(false); 后混用两种 IO，导致输入/输出错乱。

  • 可以参考这个例子。

    // 这个例子将说明，关闭与 stdio 的同步后，混用两种 IO 的后果
    // 建议单步运行来观察效果
    #include <cstdio>
    #include <iostream>
    int main() {
      std::ios::sync_with_stdio(false);
      // 关闭同步后，cin/cout 将使用独立缓冲区，而不是将输出同步至 scanf/printf
      // 的缓冲区，从而减少 IO 耗时
      std::cout << "a
    ";
      // cout 下，使用‘
    ‘换行时，内容会被缓冲而不会被立刻输出，应该使用 endl
      // 来换行并立刻刷新缓冲区
      printf("b
    ");
      // printf 的 ‘
    ‘ 会刷新 printf 的缓冲区，导致输出错位
      std::cout << "c
    ";
      return 0;  //程序结束时，cout 的缓冲区才会被输出
    }
    

  • 特别的，也不能在执行 ios::sync_with_stdio(false); 后使用 freopen 。

• 由于宏的展开，且未加括号导致的错误：

  #define square(x) x* x
  printf("%d", square(2 + 2));
  

  该宏返回的值并非 (4^2 = 16) 而是 (2+2 imes 2+2 = 8) 。

• 哈希的时候没有使用 unsigned ，因为对负数的右移运算会在最高位补 1，详见 位运算

• 没有删除调试信息。

• 误加了 ; 。

  • 可以参考这个例子：

    /* clang-format off */
    while (1);
        printf("OI Wiki!
    ");
    

• 没有正确设置哨兵值。例如，平衡树的 0 节点。

• 在类或结构体的构造函数中，使用 : 初始化变量，且变量声明顺序不符合初始化时候的依赖关系。因为成员变量的初始化顺序只与它们在类中声明的顺序有关，而与在初始化列表中的顺序无关。

• 并查集合并集合时没有把两个元素的祖先合并：

f[a] = b;              //错误
f[find(a)] = find(b);  // 正确

会导致 RE

• 对整数除以 (0) 。

  • 对 (0) 求逆元。

• 没删文件操作（某些 OJ）。

• 排序时比较函数的错误 std::sort 要求比较函数是严格弱序： a<a 为 false ；若 a<b 为 true ，则 b<a 为 false ；若 a<b 为 true 且 b<c 为 true ，则 a<c 为 true 。其中要特别注意第二点。 如果不满足上述要求，排序时很可能会 RE。 例如，编写莫队的奇偶性排序时，这样写是错误的：

  bool operator<(const int a, const int b) {
    if (block[a.l] == block[b.l])
      return (block[a.l] & 1) ^ (a.r < b.r);
    else
      return block[a.l] < block[b.l];
  

  上述代码中 (block[a.l]&1)^(a.r<b.r) 不满足严格弱序的要求 2。 改成这样就正确了。

  bool operator<(const int a, const int b) {
    if (block[a.l] == block[b.l])
      return (block[a.l] & 1) ? (a.r < b.r) : (a.r > b.r);
    else
      return block[a.l] < block[b.l];
  

• 解引用空指针。

会导致 TLE

• 分治未判边界导致死递归。

• 死循环。

  • 循环变量重名。
  • 循环方向反了。

• BFS 时不标记某个状态是否已访问过。

• 使用宏展开编写 min/max

  这种做法虽然算不上是「错误」，但是这里还是要拎出来说一下。

  常见的写法是这样的：

  #define Min(x, y) ((x) < (y) ? (x) : (y))
  #define Max(x, y) ((x) > (y) ? (x) : (y))
  

  这样写虽然在正确性上没有问题，但是如果你直接对函数的返回值取 max，如 a = Max(func1(), func2()) ，而这个函数的运行时间较长，则会大大影响程序的性能，因为宏展开后是 a = func1() > func2() ? func1() : func2() 的形式，调用了三次函数，比正常的 max 函数多调用了一次。

  这种错误在初学者写线段树时尤为多见，会大大增加程序的运行时间，甚至直接影响代码的时间复杂度。例如这份错误代码：

  #define max(x, y) ((x) > (y) ? (x) : (y))
  
  int query(int t, int l, int r, int ql, int qr) {
    if (ql <= l && qr >= r) {
      ++ti[t];  // 记录结点访问次数方便测试
      return vi[t];
    }
  
    int mid = (l + r) >> 1;
    if (mid >= qr) {
      return query(lt(t), l, mid, ql, qr);
    }
    if (mid < ql) {
      return query(rt(t), mid + 1, r, ql, qr);
    }
    return max(query(lt(t), l, mid, ql, qr), query(rt(t), mid + 1, r, ql, qr));
  }
  

  会被卡到单次查询 (Theta(n)) 导致 TLE。

• 没删文件操作（某些 OJ）。

• for (int i = 0; i < strlen(s); ++i) ：在循环中重复执行复杂度非 (O(1)) 的函数。（严格来说，这可能会引起时间复杂度的改变。）

会导致 MLE

• 数组过大。
• STL 容器中插入了过多的元素。
  • 经常是在一个会向 STL 插入元素的循环中死循环了。
  • 也有可能被卡了。

未定义行为

• 数组越界。上下都算。（多数是 RE。）
  • 未正确设置循环的初值导致访问了下标为 -1 的值。
  • 无向图边表未开 2 倍。
  • 线段树未开 4 倍空间。
  • 看错数据范围，少打一个零。
  • 错误预估了算法的空间复杂度。
  • 写线段树的时候， pushup 或 pushdown 叶节点。
• 解引用野指针。
  • 未初始化就解引用指针。
  • 指针指向的区域已经 free 或 delete 。

会导致常数过大

• 定义模数的时候，使用了全局变量（如 int mod = 998244353 ，为方便编译器按常量处理，正确做法是 const int mod = 998244353 ）。
• 使用了不必要的递归（需要注意的是，尾递归不在此列）。
• 将递归转化成迭代的时候，引入了大量额外运算。

只在程序在本地运行的时候造成影响的错误

• 文件操作有可能会发生的错误：
  • 对拍时未清除文件指针即 fclose(fp) 就又令 fp = fopen() , 这会使得进程出现大量的文件野指针。
  • freopen() 中的文件名未加 .in / .out 。
• 使用堆空间忘记 delete 或 free 。