用getchar()和putchar()加速IO（含整型快速IO和浮点型快速IO）

孤风一剑 2月 12, 2014 361 0

概述：使用getchar()和putchar()，以及cmath头文件中的一些函数，基本实现了以下函数

scanf(“%u”,&x)

scanf(“%d”,&x)

scanf(“%lf”,&x)

printf(“%u”,x)

printf(“%d”,x)

printf(“%f”,x)

printf(“%*f”,precision,x)

若有不完善的地方，欢迎指正。

完整代码：

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#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <math.h>
const double dten[10] = {0, 1e-1, 1e-2, 1e-3, 1e-4, 1e-5, 1e-6, 1e-7, 1e-8, 1e-9};
///一般题目至多要求输出小数点后6位，此数组足矣。
char outputbuf[15]; /// 声明成全局变量可以减小开销
/*
读非负整数
返回值：若成功读到一个整数返回true，若读到EOF返回false
*/
inline bool unsigned_input(int& x)
{
char c;
while (!isdigit(c = getchar()))
if (c == EOF) return false;
x = 0;
while (isdigit(c))
{
x = x * 10 + (c & 15);
c = getchar();
}
return true;
}
/*
读整数
注意-0的输出为0
返回值：若成功读到一个整数返回true，若读到EOF返回false
*/
inline bool input(int& x)
{
char c;
while ((c = getchar()) != ‘-‘ && !isdigit(c))
if (c == EOF) return false;
bool neg = false;
if (c == ‘-‘)
x = 0, neg = true;
else
x = c & 15;
while (isdigit(c = getchar()))
x = x * 10 + (c & 15);
if (neg) x = -x;
return true;
}
/*
读正负浮点、零（也可以读整数）
注意无法判断”.14″这样的输入
注意-0.00这样的输入使得x=-0.000000
返回值：none
*/
inline void input(double& x)
{
char c;
while ((c = getchar()) != ‘-‘ && !isdigit(c))
;
bool neg = false;
if (c == ‘-‘)
x = 0, neg = true;
else
x = c & 15;
while (isdigit(c = getchar()))
x = x * 10 + (c & 15);
if (c == ‘.’)
{
double ten = 1.0;
while (isdigit(c = getchar()))
x += (c & 15) * (ten /= 10);
}
if (neg) x = -x;
}
/*
读正负浮点、零（也可以读整数）
并且可以判断”.14″这样的输入
注意-0.00这样的输入使得x=-0.000000
返回值：none
*/
inline void special_input(double& x)
{
char c;
while ((c = getchar()) != ‘-‘ && c != ‘.’ && !isdigit(c))
;
bool neg = false;
if (c == ‘-‘)
{
neg = true;
c = getchar();
}
x = 0;
if (c != ‘.’)
{
// 整数部分
x = c & 15;
while (isdigit(c = getchar()))
x = x * 10 + (c & 15);
}
if (c == ‘.’)
{
// 小数部分
double ten = 1.0;
while (isdigit(c = getchar()))
x += (c & 15) * (ten /= 10);
}
if (neg) x = -x;
}
/*
输出非负整数
返回值：none
*/
inline void unsigned_output(int x)
{
if (x == 0)
putchar(‘0’);
else
{
int p = 0;
while (x)
{
outputbuf[p++] = x % 10;
x /= 10;
}
for (int i = p – 1; i >= 0; i–)
putchar(‘0’ + outputbuf[i]); // 逆序输出
}
}
/*
输出整数
返回值：none
*/
inline void output(int x)
{
if (x == 0)
putchar(‘0’);
else
{
if (x < 0)
{
x = -x;
putchar(‘-‘);
}
int p = 0;
while (x)
{
outputbuf[p++] = x % 10;
x /= 10;
}
for (int i = p – 1; i >= 0; i–)
putchar(‘0’ + outputbuf[i]); // 逆序输出
}
}
/*
输出精度为precision的浮点数(四舍五入)，对-0.0输出0.000000
如果precision为0，则只输出离x最近的整数
返回值：none
*/
inline void output(int precision, double x)
{
if (x < 0)
{
x = -x;
putchar(‘-‘);
}
if (precision)
{
// 整数部分
double intpart;
x = modf(x, &intpart); // from <math.h>
unsigned_output((int)intpart);
//小数部分
putchar(‘.’);
for (int i = 1; i < precision && x < dten[i]; ++i)
putchar(‘0’);// 输出小数点后有多少0
int ten = 1;
while (precision–)
ten *= 10;
unsigned_output((int)round(x * ten));
}
else
unsigned_output((int)round(x));
}
/*
输出精度为precision的浮点数(四舍五入)，对-0.0输出-0.000000
如果precision为0，则只输出离x最近的整数
返回值：none
*/
inline void exact_output(int precision, double x)
{
if (signbit(x)) // from <math.h>, return true if the sign of x is negative（就相当于返回x的符号位）
{
x = -x;
putchar(‘-‘);
}
if (precision)
{
// 整数部分
double intpart;
x = modf(x, &intpart); // from <math.h>
unsigned_output((int)intpart);
//小数部分
putchar(‘.’);
for (int i = 1; i < precision && x < dten[i]; ++i)
putchar(‘0’);// 输出小数点后有多少0
int ten = 1;
while (precision–)
ten *= 10;
unsigned_output((int)round(x * ten));
}
else
unsigned_output((int)round(x));
}
/*
输出精度为6的浮点数(四舍五入)，对-0.0输出0.000000
返回值：none
*/
inline void output(double x)
{
output(6, x);
}
/*
输出精度为6的浮点数(四舍五入)，并且对-0.0输出-0.000000
注意：按IEEE 754标准，-0.0和0.0在输出上是有区别的，但是二者实际上是相等的
返回值：none
*/
inline void exact_output(double x)
{
exact_output(6, x);
}
int main(void)
{
int t;
double x;
unsigned_input(t);
while (t–)
{
input(x);
output(x);
putchar(10);
exact_output(x);// same as printf(“%f”,x);
putchar(10);
}
return 0;
}

用getchar()和putchar()加速IO（含整型快速IO和浮点型快速IO）

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