ACM模式用Scanner和System.out超时的解决方案和原理

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📚本系列文章为个人学习笔记，在这里撰写成文一为巩固知识，二为展示我的学习过程及理解。文笔、排版拙劣，望见谅。

一、ACM模式下（Java）

• 在ACM模式环境下，输入和输出的时候会先将输入输出的东西放在一个文件里面，这个文件可以称为IO设备
  

1、为什么 Scanner 在输入的时候会慢

new 一个 Scanner ，在 Scanner 里面调用 next 的时候，程序会直接访问 IO 设备。在调用一个 next() 的时候，只会在 IO 设备中拿出一个数，再将这个数返回程序

调用一个 next() 就会访问一次 IO 设备，程序访问 IO 设备的速度特别慢。所以当输入的数据量很大的时候，就会多次访问这个 IO 设备，所以就会超时。

2、为什么 System.out 在输出的时候会慢

和 Scanner 读取数据一样。当输出数据的时候，也是将数据一个一个拿到 IO 设备中。由于程序访问 IO 设备的速度特别慢，所以只要数据量稍微多一些，就会超时

二、利用自定义快读模版（Java）

Java 在处理 IO 的时候，有两套标准：
字节流（System.in）
字符流（带 Reader 或者 Writer）

import java.util.*;
import java.io.*;public class Main
{public static PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out)));public static Read in = new Read();public static void main(String[] args) throws IOException{// 写代码out.close();}
}class Read // 自定义快速读入
{// 字符串分割器StringTokenizer st = new StringTokenizer("");// 缓冲读取器BufferedReader bf = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));// 核心方法：获取下一个输入片段String next() throws IOException {while(!st.hasMoreTokens()){st = new StringTokenizer(bf.readLine());}return st.nextToken();}String nextLine() throws IOException {return bf.readLine();}int nextInt() throws IOException {return Integer.parseInt(next());}long nextLong() throws IOException {return Long.parseLong(next());}double nextDouble() throws IOException {return Double.parseDouble(next());}
}

三、Java StringTokenizer 类使用方法

Java StringTokenizer 属于 java.util 包，用于分隔字符串。

StringTokenizer 构造方法：

• StringTokenizer(String str) ：构造一个用来解析 str 的 StringTokenizer 对象。java 默认的分隔符是空格(“”)、制表符(\t)、换行符(\n)、回车符(\r)。
• StringTokenizer(String str, String delim) ：构造一个用来解析 str 的 StringTokenizer 对象，并提供一个指定的分隔符。
• StringTokenizer(String str, String delim, boolean returnDelims) ：构造一个用来解析 str 的 StringTokenizer 对象，并提供一个指定的分隔符，同时，指定是否返回分隔符。

StringTokenizer 常用方法：

• int countTokens()：返回nextToken方法被调用的次数。
• boolean hasMoreTokens()：返回是否还有分隔符。
• boolean hasMoreElements()：判断枚举 （Enumeration） 对象中是否还有数据。
• String nextToken()：返回从当前位置到下一个分隔符的字符串。
• Object nextElement()：返回枚举 （Enumeration） 对象的下一个元素。
• String nextToken(String delim)：与 nextToken 类似，以指定的分隔符返回结果。

1、案例一

import java.util.*;public class Main 
{ public static void main(String[] args){ String str = "runoob,google,taobao,facebook,zhihu";// 以 , 号为分隔符来分隔字符串StringTokenizer st=new StringTokenizer(str,",");while(st.hasMoreTokens()) { System.out.println(st.nextToken());}}
}输出结果为：
runoob
google
taobao
facebook
zhihu

2、案例二

import java.util.*;public class Main
{public static void main(String args[]){System.out.println("使用第一种构造函数：");StringTokenizer st1 = new StringTokenizer("Hello Runoob How are you", " ");while (st1.hasMoreTokens())System.out.println(st1.nextToken());System.out.println("使用第二种构造函数：");StringTokenizer st2 = new StringTokenizer("JAVA : Code : String", " :");while (st2.hasMoreTokens())System.out.println(st2.nextToken());System.out.println("使用第三种构造函数：");StringTokenizer st3 = new StringTokenizer("JAVA : Code : String", " :",  true);while (st3.hasMoreTokens())System.out.println(st3.nextToken());}
}使用第一种构造函数：
Hello
Runoob
How
are
you
使用第二种构造函数：
JAVA
Code
String
使用第三种构造函数：
JAVA:Code:String

四、BufferedReader

它是一个带内存缓冲区的字符流。将要读取数据的时候，先将 IO 设备里面的数据一次性放到这个"内存缓冲区中"。然后 BufferedReader 再调用 next() 的时候，就是直接在内存缓冲区里面拿数据的

这对比 Scanner 调用 next 之后，一次一次地重复在 IO 设备中读取数据来说，BufferedReader 在调用 next 的时候，只需要读取一次内存缓冲区，就能读取到所有数据。

直接从内存中拿数据，肯定是比访问 IO 设备要快得多的

1、为什么要用while循环

因为有一些输入输出的题目，输入的数据不止只有一行，当把第一行的数据一个一个裁完之后，你是要读取下一行数据的。所以需要一个 while 循环判断，当后面没有数据了，就重新再读入一行，然后再返回新读入的一行的字符串
BufferedReader 相较于 System.in 快，就是因为他带了一个缓冲区。先把文件里面的数据刷新到缓冲区里面，然后在缓冲区里面拿一行一行的数据。随后通过 StringTokenizer 将读取的一行一行数据（bf.readLine()）一个个地进行裁剪工作。当后面还有的行时候，就一个一个的裁；当后面没有行的时候，就再重新读一行，一个一个地裁

2、快速写

new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.in))

这里是把字符流转换为字节流

此处的 BufferedReader 是在输出的时候，不直接将数据从 IO 设备输出到程序，而是先将数据输出到内存缓冲区中，然后程序在内存缓冲区中直接读取数据（与输入原理一致）

PrintWriter 其实 BufferedWriter 已经满足我们的需求了，为什么还要套一层 PrintWriter 呢？

因为 BufferWriter 的输出方式不好写，而 PrintWriter 的输出方式和 System.out 是完全一样的（使用方式完全一样）