C++对拍小技巧

最新推荐文章于 2025-05-04 19:14:05 发布

_斐然诗_

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文章标签： c++

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ashang_y/article/details/143935867

前言

在各大OI赛制的赛事中，对拍是一个比较实用的工具。它能够非常方便地对于两个程序的输出文件进行比较，可以帮助我们实现一些自动化的比较输出结果的问题。

众所周知，几乎每一道编程题目，都会有某种正解能拿到满分；当我们想不出正解时，我们往往可以打暴力代码来获取部分分数。

但是，当我们觉得有思路写正解，但又担心自己正解写的不对，而恰好，我们又有一个能够暴力骗分的代码。这个时候就可以用到对拍。暴力骗分代码必须保证正确性，只是超出时间限制，不能出现答案错误的情况。

翻译成人话就是：用正确但超时的算法去测试不超时但不一定正确的算法。

这样，我们可以造多组数据，让暴力骗分的程序跑一遍，再让我们自己写的正解跑一遍，二者进行多次对比。

如果多组数据都显示二者的输出结果一样，那么这个正解大概率没问题。

相反地，如果两组数据不同，我们就找到了一组错误数据，方便调试，找到正解哪里出了问题。

这便是对拍。

对拍的实现

一、准备基本代码

首先，我们需要有 2 份代码，一份是这一题 “你写的正解” 代码，另一份是同一题 “你打的暴力” 代码。

为了方便，我们使用 A+B problem 来演示对拍。

正解代码： std.cpp

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
	int a, b;
	cin >> a >> b;
	cout << a + b;

	return 0;
}

暴力代码： baoli.cpp

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
	int a, b;
	cin >> a >> b;
	int ans = 0;
	for (int i = 1; i <= a; i++) {
		ans++;
	}
	for (int i = 1; i <= b; i++) {
		ans++;
	}
	printf("%d\n", ans);
	
	return 0;
}

两份代码有了后，将它们全部编译。我们把它们放在同一个文件夹里。这样算是做好了对拍的准备工作。

二、数据生成器

2.1 生成数据

我们制作的数据要求格式和上面两份代码的输入格式一样，说白了就是用数据生成器生成用于测试的输入数据。

根据上面，我们可以知道输入的数据为 2 个数，中间有空格分隔。

那么，我们的数据生成器就要输出 2 个数，中间也要用空格分隔。

创建一个新的源代码： data.cpp

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    srand(time(0));
    
    int a = rand() % 0217;
    int b = rand() % 1112;
    printf("%d %d", a, b);
    
    return 0;
 }

编译运行一下，确实生成了 2 个随机数：

2.2 数据范围控制

要让随机数限定在一个范围，可以采用 “模除加加法” 的方式。

对于任意数，0 ≤ rand() % (a + 1) ≤ a，

于是就有了 0 + k ≤ rand() % (a + 1) + k ≤ a + k。

举几个简单的例子：

1. 当 a = rand() % 2 时，a的范围： 0 ≤ a ≤ 1 。

2. 当 a = rand() % 2 + 1 时，a的范围：0 + 1 ≤ a ≤ 1 + 1 。

3. 要想让 2 ≤ a ≤ 3000 ，只需要使用 a = rand() % (3000 - 2 + 1) + 2 。

三、对拍代码

3.1 标准输入输出代码

标准输入输出指的是：两份基本代码和数据生成代码里不含文件输入输出操作，如 freopen 等。

在这里，我们需要用到一些文件的读写符号。

system("A.exe > A.txt") 指的是运行 A.exe，把结果输出（>）到 A.txt 中。

system("B.exe < A.txt > C.txt") 指的是运行 B.exe，从 A.txt 中读入（<）数据，把结果输出（>）到 C.txt 中。

system("fc A.txt B.txt") 指的是比较 A.txt 和 B.txt ，如果两个文件里的数据相同返回 0，不同返回 1。

那么，我们就可以执行这一操作来实现对拍。

1. 先让数据生成器输出数据： system("data.exe > in.txt")

2. 然后用这个数据跑一遍暴力代码，输出结果：

system("baoli.exe < in.txt > baoli.txt")

3. 再用这个数据跑一遍你写的正解代码，输出结果：

system("std.exe < in.txt > std.txt")

4. 把两个结果相比较，判断是不是一样的： system("fc std.txt baoli.txt")

5. 创建一个源代码，命名为 duipai.cpp

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    for(int i=0;i<10086;++i) //一直循环，直到找到不一样的数据
    {
        system("data.exe > in.txt");
        system("baoli.exe < in.txt > baoli.txt");
        system("std.exe < in.txt > std.txt");
        if (system("fc std.txt baoli.txt")) //当 fc 返回 1 时，说明这时数据不一样
        {
            cout<<"哈哈哈做错了吧，跟暴力的答案不一样！";
            break; //不一样就跳出循环
        }
    }
    return 0;
}

如果上面的 fc 命令找不到，报错了，说明电脑终端用的是 powershell 那就把 fc 命令换成 comp 即可。

如果你用的是 linux，就要把上面的 fc 命令改写成 diff 命令，逻辑上还是一样的。

目前我们有了 4 份代码，为了实现对拍，我们要把这些代码放在同一个文件夹的同一层里。

然后打开 duipai.exe ，我们可以看到程序正在对两个输出文件进行比较。