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PTAL1-020 帥到沒朋友(20 分)及其IO效率詳解

當芸芸眾生忙著在朋友圈中發照片的時候,總有一些人因為太帥而沒有朋友。本題就要求你找出那些帥到沒有朋友的人。
輸入格式:

輸入第一行給出一個正整數N(<=100),是已知朋友圈的個數;隨後N行,每行首先給出一個正整數K(<=1000),為朋友圈中的人數,然後列出一個朋友圈內的所有人——為方便起見,每人對應一個ID號,為5位數字(從00000到99999),ID間以空格分隔;之後給出一個正整數M(<=10000),為待查詢的人數;隨後一行中列出M個待查詢的ID,以空格分隔。

注意:沒有朋友的人可以是根本沒安裝“朋友圈”,也可以是隻有自己一個人在朋友圈的人。雖然有個別自戀狂會自己把自己反覆加進朋友圈,但題目保證所有K超過1的朋友圈裡都至少有2個不同的人。

輸出格式:
按輸入的順序輸出那些帥到沒朋友的人。ID間用1個空格分隔,行的首尾不得有多餘空格。如果沒有人太帥,則輸出“No one is handsome”。
注意:同一個人可以被查詢多次,但只輸出一次。
輸入樣例1:
3
3 11111 22222 55555
2 33333 44444
4 55555 66666 99999 77777
8
55555 44444 10000 88888 22222 11111 23333 88888
輸出樣例1:
10000 88888 23333
輸入樣例2:
3
3 11111 22222 55555
2 33333 44444
4 55555 66666 99999 77777
4
55555 44444 22222 11111
輸出樣例2:

No one is handsome

此題若用暴力演算法,則可能用到結構體陣列,而且查詢判定的時間複雜度將高達O(N^3),提交後會有一個點提示超時。故採用一個一維陣列來記錄是否有朋友,其下標即ID。陣列元素只有0和1,0代表沒朋友,1代表有朋友。具體程式碼:

#include<iostream>
#include<iomanip>
using namespace std;
int main()
{
	std::ios::sync_with_stdio(false);
	cin.tie(NULL);
	int N,M,K,ID,flag=1;//定義ID作為陣列下標,flag作為判定是否輸出空格或是否有朋友的標識 
	int Friend[100000]={0};
	cin>>N;
	for(int i=0;i<N;i++)
	{
		cin>>K;
		for(int j=0;j<K;j++)
		{
			cin>>ID;
			if(K!=1)//如果K不為1,將陣列元素置1,說明已經有朋友 
			Friend[ID]=1;
		}
	}
	cin>>M;
	for(int i=0;i<M;i++)
	{
		cin>>ID;
		if(!Friend[ID])//如果沒有朋友 
		{
			if(!flag)
			cout<<' ';
			cout<<setw(5)<<setfill('0')<<right<<ID;//注意需要輸出5位,右對齊,不足補0 
			flag=0;
			Friend[ID]=1;//注意,需要置1,以免重複查詢 
		}
	}
	if(flag)//如果都有朋友 
	cout<<"No one is handsome";
	return 0;
}

時間複雜度為O(N),相對暴力演算法,降了兩個數量級,提交能夠AC。但是如果觀察最後一個測試點,C++在不使用IO取消同步和cin.tie的情況下,耗時將高達97ms,而僅使用IO取消同步,耗時33ms,全部使用C的IO方式,耗時30ms。如果同時使用IO取消同步和cin,tie,耗時僅25ms,比C的IO方式快。原因在於:

sync_with_stdio這個函式是一個“是否相容stdio”的開關,C++為了相容C,保證程式在使用了std::printfstd::cout的時候不發生混亂,將輸出流綁到了一起。所以可以關閉。而在預設的情況下cin繫結的是cout,每次執行 << 操作符的時候都要呼叫flush,這樣會增加IO負擔。可以通過tie(0)(0表示NULL)來解除cin與cout的繫結,進一步加快執行效率。

同時使用這兩個語句,將printf和cout解除繫結並且也解除了cin和cout的繫結,故能進一步提高效率,綜上,在面對大量IO的情況下,C++語言建議同時使用以上兩個語句,絕對不亞於C的IO方式。