《Python算法竞赛攻略：从入门到降维打击》——第二章

第二章：机试的起点：标准输入输出与调试

欢迎来到算法世界的入口。在这一章，我们将磨利你的第一把剑：I/O与调试。无论多精妙的算法，如果无法正确读取题目数据，或是无法快速定位代码中的错误，都等于零。本章的目标，就是让你掌握在机试环境下最实用、最高效的I/O与调试技巧，为后续的算法学习扫清障碍。

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2.1 快读快写模板：sys.stdin.readline 与 f-string

在第一章我们提到过“开发效率 vs 执行效率”的权衡。这个权衡在处理输入时体现得淋漓尽致。Python为我们提供了两种主要的行输入方式：便捷的 input() 和高效的 sys.stdin.readline()。

1. 便捷之选：input()

input() 是Python内置的、最直接的输入函数。对于绝大多数非极端数据量的题目（例如输入行数在 $10^5$ 以下），input() 都是你的首选，因为它极其简单好用。

核心特性：

• 无需导入： 直接使用，非常方便。
• 自动处理换行符： input() 读取一行后，会自动帮你去掉末尾的换行符 \n，省去了手动处理的麻烦。

# 读取一个字符串
name = input() 

# 读取一个整数
n = int(input())

# 读取一行，分割成多个整数
# 输入: 1 2 3 4 5
nums = list(map(int, input().split()))

可以看到，使用input()的代码非常干净利落。在蓝桥杯、多数的保研机试和考研复试中，输入规模通常不会大到让input()成为性能瓶颈，因此放心大胆地使用它，把更多时间留给算法逻辑本身。

2. 高效之选：sys.stdin.readline() (快读模板)

当且仅当题目输入的规模非常巨大（例如，需要读取超过 $10^5$ 行），或者你使用input()提交后不幸超时(TLE)时，就轮到我们的“快读”工具sys.stdin.readline()登场了。

核心知识点： Python的input()函数为了方便使用，内部会有一些额外的处理，而sys.stdin.readline()则是一个更底层的、面向文件流的操作，它直接从标准输入缓冲区读取一行，因此速度更快。

import sys

# 读取一行（带换行符）
line_with_newline = sys.stdin.readline() 

# 关键：必须手动去除换行符！
# 推荐用法：读取一行并去除末尾的空白符（包括换行符）
line = sys.stdin.readline().strip()

# 如果确定只需要去除换行符，使用 .rstrip() 效率更高
line_r = sys.stdin.readline().rstrip('\n') 

为什么必须 .strip()？
sys.stdin.readline()会保留行末的换行符\n。如果不处理掉它，int('123\n')这样的代码会直接抛出ValueError异常。这是新手使用它时最常犯的错误。

input() 与 sys.stdin.readline() 的取舍

特性	input()	sys.stdin.readline()
使用便利性	高 (无需导入，自动去换行)	低 (需import sys，需手动.strip())
执行效率	中	高
推荐场景	蓝桥杯、保研/考研复试、中小型数据量题目	ACM/ICPC模式、海量数据($10^5$行)输入、I/O性能成为瓶颈时

实战建议：

1. 默认使用 input()，因为它足够简单，能让你专注于解决问题。
2. 当你因为输入量太大而超时(TLE)时，再一键替换为 sys.stdin.readline().strip()。这个替换过程非常简单，不会花费太多时间。

3. 快写模板

对于输出，print() 函数的性能通常足够，我们优化的重点在于如何让代码更简洁。f-string (格式化字符串字面值) 是Python 3.6+ 的标准配置，兼具速度与优雅。

# 假设我们有变量
name = "Alice"
score = 98.5

# 使用 f-string，代码清晰易读
print(f"选手 {
     
     name} 的得分是 {
     
     score}") 

# 输出列表中的多个元素，用空格隔开
data = [1, 2, 3, 4, 5]
# 使用 * 解包，等价于 print(1, 2, 3, 4, 5)
# 这是Pythonic的优雅写法
print(*data) 

# 如果要用特定符号分隔
print(*data