我是靠谱客的博主 高兴白羊,最近开发中收集的这篇文章主要介绍Java在ACM竞赛中的技巧(蓝桥杯备赛总结),觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

前言:笔者在这段时间准备蓝桥杯竞赛,由于个人原因选择Java作为语言,刷题中也是不断感到Java有些语法还是不够方便(非常羡慕隔壁C++的STL…),不过有些常见的技巧/方法/模板,也是自己做了些总结,十分之不全面,比完赛会继续完善…

!!!!!提交结果时记得检查有无不该加的头文件,主类名是否为Main!!!!!!

2.优化输入输出时间(快速IO模板):

import java.io.*;
import java.math.BigDecimal;
import java.math.BigInteger;
import java.util.StringTokenizer;
public class Main {
		static InputReader in = new InputReader();
		static PrintWriter out = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		/**
			你的代码写在这里
			(输入实例: int a = in.nextInt();)
		*/
		out.close(); //不关闭输出流的话,控制台会没有输出,所以一定要关,in最好也关,不过实测没有因为不关in出过问题
	}
	
	static class InputReader{
		private StringTokenizer st;
		private BufferedReader bf;
		
		public InputReader() {
			bf = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			st = null;
		}
		
		public String next() throws IOException{
			while(st == null || !st.hasMoreTokens()) {
				st = new StringTokenizer(bf.readLine());
			}
			return st.nextToken();
		}
		
		public String nextLine() throws IOException{
			return bf.readLine();
		}

		public int nextInt() throws IOException{
			return Integer.parseInt(next());
		}
		
		public long nextLong() throws IOException{
			return Long.parseLong(next());
		}
		
		public double nextDouble() throws IOException{
			return Double.parseDouble(next());
		}
		
		public BigInteger nextBigInteger() throws IOException{
			return new BigInteger(next());
		}
		
		public BigDecimal nextBigDecimal() throws IOException{
			return new BigDecimal(next());
		}
	} 
} 

3.快速幂模板

long FastPower(long base, long power) {     //base是底数,power是幂数,result是结果
    long result= 1;
    while(power > 0) {
	if((power & 1) != 0) {
	    result*= base;
	    power -= 1;
	}
	base *= base;
	power >>= 1;
    }
    return result;
}

4.自定义类排序
例如:

public class Main {
	static class Point{
    	double x;
    	double y;
    	public Point() {}
    	public Point(double x, double y){
    		this.x = x;
    		this.y = y;
    	}
    }
	public static double INF = 2 << 19;
    static InputReader in;  
    static PrintWriter out;  
    public static int n;
    public static double dist(Point a, Point b) {
    	double aa = Math.pow(a.x - b.x, 2);
    	double bb = Math.pow(a.y - b.y, 2);
    	return Math.sqrt(aa + bb);
    }
    public static double merge(Point[] point, int left, int right) {
    	double d = INF;
    	if(left >= right)
    		return d;
    	if(left + 1 == right)
    		return dist(point[left], point[right]);
    	int mid = (left + right) >> 1;
    	double d1 = merge(point, left, mid);
    	double d2 = merge(point, mid+1, right);
    	d = Math.min(d1, d2);
    	int i, j, k = 0;
    	ArrayList<Point> tem = new ArrayList<>();
    	for(i = left; i <= right; ++i) {
    		if(Math.abs(point[mid].x - point[i].x) <= d) {
    			tem.add(point[i]);
    			k++;
    		}
    	}
    	Collections.sort(tem, new Comparator<Point>() {
    		@Override
    		public final int compare(Point pFirst, Point pSecond) {
    			if(pFirst.y < pSecond.y) 
    				return -1;
    			if(pFirst.y > pSecond.y)
    				return 1;
    			if(pFirst.x < pSecond.x)
    				return -1;
    			if(pFirst.x > pSecond.x)
    				return 1;
    			return 0;
    		}
		});
    	for(i = 0; i < k; i++) {
    		for(j = i + 1; j < k && (tem.get(j).y - tem.get(i).y) < d; j++) {
    			double d3 = dist(tem.get(j), tem.get(i));
    			if(d3 < d) d = d3;
    		}
    	}
    	return d;
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        in = new InputReader(System.in);  
        n = in.nextInt();
        Point[] point = new Point[n];
        for(int i = 0; i < n; i++) {
        	double x = in.nextDouble();
        	double y = in.nextDouble();
        	point[i] = new Point(x, y);
        }
        Arrays.sort(point, new Comparator<Point>() {
        	@Override
        	public int compare(Point pFirst, Point pSecond) {
        		if(pFirst.x < pSecond.x) 
    				return -1;
    			if(pFirst.x > pSecond.x)
    				return 1;
    			if(pFirst.y < pSecond.y)
    				return -1;
    			if(pFirst.y > pSecond.y)
    				return 1;
    			return 0;
        	}
		});
        System.out.printf("%.4f", merge(point, 0, n-1));
    }

5.归并排序模板

void sort_change(int l,int mid,int r){
        //排序部分,把大区间再次分成小区间排序
	int k1=l,k2=mid+1,k=l;
        //初始化三个指针,一个指左区间左端点,一个指右区间左端点,一个指最终答案区间的左端点
	while(k1<=mid&&k2<=r){
		if(a[k1]>a[k2]){
			temp[k]=a[k2];
			k++,k2++;
		}
		else{
			temp[k]=a[k1];
			k++,k1++;
		}
            //每次取两个区间中最小的数字加入答案,指针右移
	}
	while(k1<=mid){
		temp[k]=a[k1];
		k++,k1++;	
	}//如果右区间的数字已经取完了,将左区间剩余数字按照一样从小到大的顺序放入答案
	while(k2<=r){
		temp[k]=a[k2];
		k++,k2++;
	}//如果左区间的数字已经取完了,将右区间剩余数字按照一样从小到大的顺序放入答案
	for(int i=l;i<=r;i++) a[i]=temp[i];//将储存答案的数组的值赋回原来的数组
} 
void sort_re(int l,int r){
	if(l>=r) return ;//如果该区间不满足条件,即左边在右边的右边,return
	int mid=(l+r)/2;//二分思想
	sort_re(l,mid);//给左子区间排序
	sort_re(mid+1,r);//给右子区间排序
	sort_change(l,mid,r);//保证左右子区间排列得整整齐齐之后,才能并起来
        //将大区间化成小区间然后排序
}

6.Int, Integer等数组类型转换

int[] data = {1,2,3};

// int[]转List<Integer>
// Arrays.stream(data): int[] -> IntStream
// IntStream.boxed(): IntStream -> Stream<Integer>
// Stream<Integer>.collect(Collectors.toList()): Stream<Integer> -> List<Integer>
List<Integer> list1 = Arrays.stream(data).boxed().collect(Collectors.toList());

// int[]转Integer[]
Integer[] arr1 = Arrays.stream(data).boxed().toArray(Integer[]::new);

// List<Integer>转int[]
// Collection<Integer>.stream(): Collection<Integer> -> Stream<Integer>
// Stream<Integer>.mapToInt(Integer::intValue): Stream<Integer> -> IntStream
// IntStream.toArray(): IntStream -> int[]
int[] arr2 = list1.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();

// List<Integer>转Integer[]
Integer[] arr3 = list1.toArray(new Integer[0]);

// Integer[]转List<Integer>
List<Integer> list2 = Arrays.asList(arr3);

// Integer[]转int[]
int[] arr4 = Arrays.stream(arr1).mapToInt(Integer::valueOf).toArray();

7.sort降序排序

Integer[] arr={9,8,7,6,5,4,3,2,1};
        Arrays.sort(arr,Collections.reverseOrder());Integer[] arr={9,8,7,6,5,4,3,2,1};
        Comparator cmp=new CMP();
        Arrays.sort(arr,cmp);

class CMP implements Comparator<Integer>{
    @Override //可以去掉。作用是检查下面的方法名是不是父类中所有的
    public int compare(Integer a,Integer b){
//        升序排序的话反过来就行
        return b-a;
    }List<Integer> integersList = Ints.asList(array);
Collections.reverse(integersList);//冒泡交换
System.out.println("Guava降序输出:");
for (int num : integersList) {
    System.out.println(num);
}

或利用二维数组的自定义排序,如下:

int[][] arr = new int[3][2];
    arr[0][0] = 5;
    arr[0][1] = 3;
    arr[1][0] = 1;
    arr[1][1] = 4;
    arr[2][0] = 6;
    arr[2][1] = 2;
Arrays.sort(arr, new Comparator<int[]>() {
    		public int compare(int[] a, int[] b) {
    			return a[0]-b[0];
    		}
    	});
即按第一列升序排序:
1,4
5,3
6,2

8.高精度运算

1.valueOf(parament); 将参数转换为制定的类型

比如 int a=3;

BigInteger b=BigInteger.valueOf(a);
则b=3;
String s=12345;
BigInteger c=BigInteger.valueOf(s);
则c=123452.add(); 大整数相加
BigInteger a=new BigInteger(23);
BigInteger b=new BigInteger(34);
a.add(b);



3.subtract(); 相减

4.multiply(); 相乘

5.divide();    相除取整

6.remainder(); 取余

7.pow();   a.pow(b)=a^b

8.gcd();   最大公约数

9.abs(); 绝对值

10.negate(); 取反数

11.mod(); a.mod(b)=a%b=a.remainder(b);

12.max(); min();

13.public int compareTo();

14.boolean equals(); 是否相等

15.BigInteger构造函数:
一般用到以下两种:
BigInteger(String val);
将指定字符串转换为十进制表示形式;
BigInteger(String val,int radix);
将指定基数的 BigInteger 的字符串表示形式转换为 BigInteger

int n;
 BigInteger m;
 n=cin.nextInt(); //读入一个int;
 m=cin.nextBigInteger();//读入一个BigInteger;
  1. 前缀和/差分及其性质
1)一维前缀和:
预处理:定义一个sum[]数组,sum[i]代表a数组中前i个数的和。
for(int i=1;i<=n;i++)
{ 
    sum[i]=sum[i-1]+a[i];   
}

查询a数组中第left个数到第right个数的和:
sum[r]-sum[l-1]
(原理:
sum[r] =a[1]+a[2]+a[3]+a[l-1]+a[l]+a[l+1]......a[r];
sum[l-1]=a[1]+a[2]+a[3]+a[l-1];
sum[r]-sum[l-1]=a[l]+a[l+1]+......+a[r];
)

(2)二维前缀和:
预处理:
s[i] [j] = s[i-1][j] + s[i][j-1 ] + a[i] [j] - s[i-1][ j-1]
结论:
以(x1, y1)为左上角,(x2, y2)为右下角的子矩阵的和为:
s[x2, y2] - s[x1 - 1, y2] - s[x2, y1 - 1] + s[x1 - 1, y1 - 1]

差分:若a数组为b数组的前缀和数组,则b数组为a的差分数组
例如:a[i] = b[1] + b[2 ]+ b[3] +......+ b[i]
则:b[n] = a[n] - a[n-1];

若求对a数组中 [left,right] 区间每个数加上c,只需:
b[left] += c ,  b[right+1] -= c

二维差分:
构造差分数组:b[i][j]=a[i][j]−a[i−1][j]−a[i][j−1]+a[i−1][j−1]

求以(x1, y1)为左上角,(x2, y2)为右下角的子矩阵中所有元素加c,则:
b[x1,y1] += c; 
b[x2+1, y1] -= c; 
b[x1, y2+1] -= c;
b[x2+1, y2+1] += c;

10.最大公约数/最小公倍数

最大公约数:
int gcd(int a,int b)
{
    return b == 0 ? a : gcd(b,a%b) ;
}


最小公倍数:
两数乘积除以最大公约数

11.二分答案的两个模板:

1)(最大值最小化):
	while(l<r)
	{
 	   int mid=(l+r)>>1;
  	  if(check(mid))
  	  {
  	      r=mid;
  	  }
  	  else
  	  {
  	      l=mid+1;
  	  }
	}2)(最小值最大化):
	while(l<r)
	{
	    int mid=(l+r+1)>>1;
  	  if(check(mid))
  	  {
  	      l=mid;
   	 }
   	 else
  	  {
   	     r=mid-1;
  	  }
	}

12.TreeSet找比某个数大 / 小的数

小于 lower
小于等于 floor
大于等于 ceiling
大于 higher

13、 KMP算法

2)求next数组:
void GetNext(char T[])
{
	int j=0,k=-1;
	next[j]=k;
	while(T[j]!='')
	{
		if(k==-1||T[j]==T[k])
		{
			j++;
			k++;

			next[j]=k;
		}
		else k=next[k];
	}
}2)KMP主程序:
int KMP(char S[], char T[])  //KMP算法, S为主串,T为字串
{

	int next[MaxSize],i=0,j=0;
	GetNext(char T[]);
	while (i<s.length && j<t.length) 
	{
		if (j==-1 || s.data[i]==t.data[j]) 
		{
			i++;j++;  			//i,j各增1
		}
		else j=next[j]; 		//i不变,j后退,现在知道为什么这样让子串回退了吧
    }
    if (j>=t.length)
		return(i-t.length);  	//返回匹配模式串的首字符下标
    else  
		return(-1);        		//返回不匹配标志
}

14.线段树(模板题可至洛谷):

1)单点修改+区间查询(求区间和)(P3374):
static long search(int i, int l, int r) {
		if(tree[i].l >= l && tree[i].r <= r) {
			return tree[i].sum;
		}
		if(tree[i].r < l || tree[i].l > r) {
			return 0;
		}
		int sum = 0;
		int mid = (tree[i].l + tree[i].r) >> 1;
		if(tree[i].l <= mid) sum += search(i*2, l, r);
		if(tree[i].r > mid) sum += search(i*2+1, l, r);
		return sum;
	}
	
	static void add(int i, int x, long k) {
		if(tree[i].l == tree[i].r) {
			tree[i].sum += k;
			return;
		}
		int mid = (tree[i].l + tree[i].r) >> 1;
		if(x <= mid) add(i*2, x, k);
		else add(i*2+1, x, k);
		tree[i].sum = tree[i*2].sum + tree[i*2+1].sum;
		return;
	}

(2).区间修改+单点查询(P3368)(注:涉及区间修改的,要带懒标记(往往能用到))
void push_down(int i)
{
    if(tree[i].lazy != 0)
    {
        tree[i << 1].lazy += tree[i].lazy;
        tree[i << 1 | 1].lazy += tree[i].lazy;
        int mid = (tree[i].l + tree[i].r) >> 1;
        tree[i << 1].sum += tree[i].lazy * (mid - tree[i << 1].l + 1);
        tree[i << 1 | 1].sum += tree[i].lazy * (tree[i << 1 | 1].r - mid);
        tree[i].lazy = 0;
    }
    return;
}

void add(int i, int l, int r, int k)
{
    if(tree[i].l >= l && tree[i].r <= r)
    {
        tree[i].sum += k * (tree[i].r - tree[i].l + 1);
        tree[i].lazy += k;
        return;
    }
    push_down(i);
    int mid = (tree[i].l + tree[i].r) >> 1;
    if(l <= mid) add(i*2, l, r, k);
    if(r > mid) add(i*2+1, l, r, k);
    tree[i].sum = tree[i << 1].sum + tree[i << 1 | 1].sum;
    return;
}

ll search(int i, int x)
{
    if(tree[i].l == x && tree[i].r == x)
    {
        return tree[i].sum;
    }
    push_down(i);
    int mid = (tree[i].l + tree[i].r) >> 1;
    if(x <= mid) return search(i*2, x);
    else return search(i*2+1, x);
}3)区间修改+区间查询(P3372):
	static class Tree{
		int l, r;
		long sum, lazy;
	}
	static Tree[] tree;
	static long[] input;
	
	static void build(int i, int l, int r) {
		tree[i] = new Tree();
		tree[i].l = l;
		tree[i].r = r;
		tree[i].lazy = 0;
		if(l == r) {
			tree[i].sum = input[l];
			return;
		}
		int mid = (l + r) >> 1;
		build(i*2, l, mid);
		build(i*2+1, mid+1, r);
		tree[i].sum = tree[i*2].sum + tree[i*2+1].sum;
	}
	
	static long search(int i, int l, int r) {
		if(tree[i].l >= l && tree[i].r <= r) {
			return tree[i].sum;
		}
		if(tree[i].r < l || tree[i].l > r) {
			return 0;
		}
		push_down(i);
		long sum = 0;
		if(tree[i*2].r >= l) {
			sum += search(i*2, l, r);
		}
		if(tree[i*2+1].l <= r) {
			sum += search(i*2+1, l, r);
		}
		return sum;
	}
	
	static void add(int i, int l, int r, long k) {
		if(tree[i].l >= l && tree[i].r <= r) {
			tree[i].sum += k*(tree[i].r - tree[i].l + 1);
			tree[i].lazy += k;
			return;
		}
		push_down(i);
		if(tree[i*2].r >= l) add(i*2, l, r, k);
		if(tree[i*2+1].l <= r) add(i*2+1, l, r, k);
		tree[i].sum = tree[i*2].sum + tree[i*2+1].sum;
		return;
	}
	
	static void push_down(int i) {
		if(tree[i].lazy != 0) {
			tree[i << 1].lazy += tree[i].lazy;
			tree[i << 1 | 1].lazy += tree[i].lazy;
			int mid = (tree[i].l + tree[i].r) >> 1;
			tree[i << 1].sum += tree[i].lazy*(mid - tree[i].l + 1);
			tree[i << 1 | 1].sum += tree[i].lazy*(tree[i].r - mid);
			tree[i].lazy = 0;
		}
		return;
	}
	

15.全排列:

static void fullSort(int[] arr, int start, int end) {
        // 递归终止条件
        if (start == end) {
           .........
            return;
        }
        for (int i = start; i <= end; i++) {
            swap(arr, i, start);
            fullSort(arr, start + 1, end);
            swap(arr, i, start);
        }
}

static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
}

16.关于求对数

(详解参见以下博客)

https://blog.csdn.net/xiaojin21cen/article/details/98944689?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522165311820516781683965191%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=165311820516781683965191&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allbaidu_landing_v2~default-3-98944689-null-null.142v10control,157v4control&utm_term=java%E6%B1%82%E5%AF%B9%E6%95%B0&spm=1018.2226.3001.4187

总结:
X^Y = N   转化为  logxN = Y  转化为    logxN = Math.log(N) / Math.log(a)

17.任意进制转换

// 如果题目要进行转化的进制在2~36之间的话直接调用库函数就行了。
	String s = in.readLine();	
    int a = Integer.parseInt(s, 16) // 将16进制的字符串转化十进制数
    //BigInteger a = new BigInteger(s, 16);// 高精度数
    
    out.write(Integer.toString(a, 8));	// 转化为8进制输出

17.匈牙利算法

bool find(int x){
	int i,j;
	for (j=1;j<=m;j++){    //扫描每个目标
		if (line[x][j]==true && used[j]==false)      
		//如果有连接并且还没有标记过
		{
			used[j]=1;
			if (girl[j]==0 || find(girl[j])) { 
				girl[j]=x;
				return true;
			}
		}
	}
	return false;
}

18.邻接矩阵存图(加边方式)
(引申:迪杰斯特拉、floyd、spfa等最短路算法)

static int[] head, to, next, ans, dis;
static int tot = 0;
	
static void add(int x, int y) {
	to[++tot] = y;
	next[tot] = head[x];
	head[x] = tot;
	return;
}

19.大顶堆:

PriorityQUeue默认小顶堆)
PriorityQueue<Integer>bigHeap=new PriorityQueue<>(new Comparator<Integer>() {
    @Override
    public int compare(Integer o1, Integer o2) {
        return o2-o1;
    }
});

(2022-06-19修改一些笔误)

最后

以上就是高兴白羊为你收集整理的Java在ACM竞赛中的技巧(蓝桥杯备赛总结)的全部内容,希望文章能够帮你解决Java在ACM竞赛中的技巧(蓝桥杯备赛总结)所遇到的程序开发问题。

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