如何改进此算法以防止 TLE 是 SPOJ 提交？

Question

我正在尝试解决以下问题： http://www.spoj.pl/problems/TRIP/

我使用 C++ 中的 DP（动态编程）编写了一个解决方案（代码发布在下面）。但我得到 TLE（超过时间限制）。如何优化我的代码？

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<cstring>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<cmath>

using namespace std;
string a,b;
vector<string> v;
int dp[85][85];

void filldp()
{
    for(int i = 0; i <= a.length(); i++)
        dp[i][0] = 0;
    for(int i = 0; i <= b.length(); i++)
        dp[0][i] = 0;   

    for(int i = 1; i <= a.length(); i++)
        for(int j = 1; j<= b.length(); j++)
        if(a[i-1] == b[j-1])
            dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1;
        else
            dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-1]); 
}

vector<string> fillv(int i, int j)
{
    vector<string> returnset;
    if(i == 0 || j == 0)
    {   returnset.push_back("");
        return returnset;
    }

    if(a[i-1] == b[j-1])
        { 
          vector<string> set1 = fillv(i-1,j-1);
          for(int k = 0; k < set1.size(); k++)
          { 
            returnset.push_back(set1[k] + a[i-1]);
         }  
          return returnset;
        }

    else
        {
            if(dp[i][j-1] >= dp[i-1][j])
            {
                vector<string> set1 = fillv(i,j-1);
                returnset.insert(returnset.end(), set1.begin(), set1.end());
            }

            if(dp[i-1][j] >= dp[i][j-1])
            {
                vector<string> set2 = fillv(i-1,j);
                returnset.insert(returnset.end(), set2.begin(), set2.end());
            }

            return returnset;

        }       

}

void output()
{
    sort(v.begin(), v.end());
    v.erase(unique(v.begin(), v.end()), v.end());
    for(int i = 0; i < v.size(); i++)
        cout << v[i] << endl;   
    cout << endl;       
}

int main()
{
    int T;
    cin >> T;

    while(T--)
    {
        memset(dp,-1,sizeof(dp));
        v.clear();
        cin >> a >> b;
        filldp();
        v = fillv(a.length(), b.length());
        output();
    }
    return 0;
}

我的猜测是，有很多数据结构的传递是可以避免的，但我无法确切地弄清楚如何。

Answer 1

您做的第一件事是使用 cin 和 cout，它们非常慢。切勿将 cin 和 cout 用于竞赛编程！我只是通过将 cin/cout 更改为 scanf/printf 从 TLE 转到 AC。

Answer 2

当您知道答案数量的最大大小时，最好使用数组而不是向量 因为它比向量快得多。 （“至少有一次这样的旅行，但从不超过 1000 次不同的旅行”）

函数fillv在代码中浪费了大量时间。因为它在运行时获得了大量空间并释放它（因为fillv 函数的本地空间）。最好使用全局答案。

对于输入和输出来完成“Gandalf the Grey”的回答，如果你喜欢使用 cin 和 cout ，最好使用 std::ios::sync_with_stdio(false); （加快你的 io 运行时间）但是 printf 和 scanf 比这 。

Answer 3

您可以通过使用fread() 或fread_unlocked()（如果您的程序是单线程的）获取输入来大大减少执行时间。锁定/解锁一次输入流所花费的时间可以忽略不计，因此请忽略它。

代码如下：

#include <iostream>

int maxio=1000000;
char buf[maxio], *s = buf + maxio;

inline char getc1(void)
{
   if(s >= buf + maxio) { fread_unlocked(buf,sizeof(char),maxio,stdin); s = buf; }
   return *(s++);
}
inline int input()
{
   char t = getc1();
   int n=1,res=0;
   while(t!='-' && !isdigit(t)) t=getc1(); if(t=='-')
   {
      n=-1; t=getc1();
   }
   while(isdigit(t))
   {
     res = 10*res + (t&15);
     t=getc1();
   }
   return res*n;
}

这是在C++ 中实现的。在C 中，您不需要包含iostream，函数isdigit() 是隐式可用的。

您可以通过调用getc1() 将输入作为字符流，并通过调用input() 将整数输入。

使用fread() 背后的整个想法是一次获取大量输入。调用scanf()/printf()，反复占用宝贵的时间来锁定和解锁流，这在单线程程序中完全是多余的。

还要确保maxio 的值使得所有输入只能在几次“往返”中获取（在这种情况下最好是一次）。根据需要对其进行调整。这种技术在编程比赛中非常有效，可以在执行时间方面超越对手。

希望这会有所帮助！