从文件中读取邻接矩阵 - 竞争性编程

Question

我必须做一个任务，我必须读取一个包含邻接矩阵的文件，然后再做一些事情。 我已经完成了所有工作，但我的代码非常慢，至少对于基准测试系统而言是这样。

我正在读取下面这段代码 sn-p 中的所有文件行：

while (fgets(buf, sizeof(buf), stdin) != NULL) {
    parse(buf);
    i++;
}

然后我使用 strtok 和 atoi 初始化我的二维数组：

void parse(char *str, int count, char *sep) {
    //char *aux = malloc(count * sizeof(char*));
    char *aux;
    aux = strtok(str, sep);

    int j = 0;

    while (aux) {
         array[(i*DIM) + j] = atoi(aux);
         j++;
         aux = strtok(NULL, sep);
    }
    //free(aux);
}

数组是 DIM*DIM 大小，每个 INT 用逗号分隔。

3*3 矩阵的样本输入：

1,20,1
0,111,3
4,7,10

如何改进这一点以获得更好的性能？

编辑：

数组定义：

array = malloc(DIM*DIM*sizeof(int));

Answer 1

malloc 部分没有意义，因为您只需要一个指向strtok 的字符指针。同样，strtol 或 atoi 之类的函数已经解析了数据，因此您甚至不需要 strtok - 在这种情况下它只会占用额外的时间。此外，atoi 没有任何错误处理，因此永远不应使用它。

所以你可以在一个循环中调用strtol，它会做你想做的事。通过检查endptr 参数，您可以查看每次读取是否成功（man strtol）。然后在循环的下一圈，从endptr + 1 重新开始。

如果将此与您的 2D int 数组要求相结合，该函数可能如下所示：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void csv_to_int (size_t col, size_t row, int dst[col][row], const char* str)
{
  const char* ptr = str;
  char* end;

  for(size_t c=0; c<col; c++)
  {
    for(size_t r=0; r<row; r++)
    {
      int val=strtol(ptr,&end,10);
      if(ptr==end)
      {
        return ;
      }
      dst[c][r]=val;
      ptr = end+1;
    }
  }
}

int main (void)
{
  const char* input = "1,20,1\n0,111,3\n4,7,10\n";
  int arr[3][3];
  
  csv_to_int(3, 3, arr, input);

  for(size_t i=0; i<3; i++)
  {
    for(size_t j=0; j<3; j++)
    {
      printf("%3d ", arr[i][j]);
    }
    puts("");
  }
}

输出：

 1  20   1
 0 111   3
 4   7  10

这当然是假设输入适合 3x3 格式——这段代码几乎没有错误处理。

Answer 2

如何改进这一点以获得更好的性能？

因此，如果您认为它们很慢，请不要使用这些功能。限制您的要求 - 不要处理特定于语言环境的数字。因此，请自行阅读并转换。公然无视错误检查。顺带一提：

#define _GNU_SOURCE 1
#include <stdio.h>

int main() {
    char data[] ="1,20,1\n0,111,3\n4,7,10\n";
    FILE *f = fmemopen(data, sizeof(data), "r");
    int i = 0, j = 0;
    #define DIM 3
    int array[20];

    // this reading part
    int buf = 0;
    for (int c; (c = fgetc(f)) != EOF; ) {
        if (c == '\n') {
            array[i * DIM + j] = buf;
            buf = 0;
            ++i;
            j = 0;
        } else if (c == ',') {
            array[i * DIM + j] = buf;
            buf = 0;
            ++j;
        } else {
            buf *= 10;
            buf += (c - '0');
        }
    }
    array[i * DIM + j] = buf;
    ++j;

    // checking
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        for (int j = 0; j < 3; ++j) {
            printf("%d %d = %d\n", i, j, array[i * DIM + j]);
        }
    }
}

更进一步，忽略可移植性，并使用系统调用（在 unix - read(STDIN_FILENO)）而不是 C API。