常数优化

Posted 2022-08-05 dsjkafdsaf

关于考场上优化代码常数的一些小技巧......

常数优化

1. 读入优化

优化程序不如常数，优化常数不如优化\(IO\)。

当一道题目的输入量开始变大时，这就意味我们要开始优化\(IO\)了。

优化了一道题的读入后，在读入较大的情况系，大概可以快个\(100-200ms\)左右。

代码如下：

inline int Read(void) 
    int res=0,f=1;
    char c;
    while(c=getchar(),c<48||c>57)if(c=='-')f=0;
    do res=(res<<3)+(res<<1)+(c^48);
    while(c=getchar(),c>=48&&c<=57);
    return f?res:-res;

这只是最最普通的读入优化，大神版的读优手写了\(getchar\)，速度快到飞起：

代码如下:

inline char G1() 
    static const int LEN=2000005;
    static char U[LEN],*T=U,*E=U;
    if(T==E)T=U,E=U+fread(U,1,LEN,stdin);
    return T==E?EOF:*T++;

inline int Read(void) 
    int res=0,f=1;
    char c;
    while(c=G1(),c<48||c>57)if(c=='-')f=0;
    do res=(res<<3)+(res<<1)+(c^48);
    while(c=G1(),c>=48&&c<=57);
    return f?res:-res;

1. ++i

从所周知，循环通常有两种写法：

for(int i=1;i<=n;i++);
for(int i=1;i<=n;++i);

而事实上，下面一行的代码比上面一行的代码快了不止一点，原因是：

\(++i\)是先改变i的值即加1后再使用i的值，而\(i++\)是先使用i的值在改变它的值即加。

由此，在循环中使用\(++i\)会比\(i++\)快一些。

1. register

众所周知，\(register\)是一个好东西，他利用了寄存器读入以及运行比普通要快的原理，请求让编译器将变量直接放入寄存器里面，以提高读取速度；

用法：在需要多次使用的变量前加上\(register\)即可。

register int a;

不过，需要注意的是由于寄存器太小，通常只能寄存\(8\)个变量，所以在一份代码中我们用\(register\)修饰过的变量不能超过\(8\)个。

register关键字请求让编译器将变量a直接放入寄存器里面，以提高读取速度，在C语言中register关键字修饰的变量不可以被取地址，但是c++中进行了优化。

1. inline

在c/c++中，为了解决一些频繁调用的小函数大量消耗栈空间（栈内存）的问题，特别的引入了inline修饰符，表示为内联函数，栈空间就是指放置程序的局部数据（也就是函数内数据）的内存空间。在系统下，栈空间是有限的，假如频繁大量的使用就会造成因栈空间不足而导致程序出错的问题，如，函数的死循环递归调用的最终结果就是导致栈内存空间枯竭。

\(inline\)的函数不能是递归函数，同时，当我们加入\(inline\)修饰时，我们并不能确定编译器是否将其内联，事实上决定了函数是否内联还是编译器本身，\(qwq\)。

也就是说，一个函数是否内联是看编译器心情的。。。。

1. 利用指针优化和取址优化

在考试以及比赛中，我们常常会需要查询一段多维数组的值，以及修改一段多维数组的值。

这时候，我们可以利用指针进行一些优化，以减少常数。

例如，我们需要在\(A[i][1]-A[i][n]\)中找一个最小值，我们可以这样打：

int Ans=1e9;
int *p=A[i];
for(int i=1;i<=n;++i)Ans=min(Ans,*++p);
return Ans;

这样，我们优化了查找的常数，事实上，在数组维度很大的情况下，运行时间和内存往往会减小很多。

同理利用取址来优化常数也是一样的，在记忆化搜索时，我们常常需要调用和修改一个数组的值：

int dfs(int x)
    if(~dp[x])return dp[x];
    dp[x]++;
    return dp[x];

该成这样会快很多：

int dfs(int x)
    int &t=dp[x];
    if(~t)return t;
    t++;
    return t;

以上内容帮助我们优化了一部分常数，