IO篇

很多Python选手在平时练习时习惯用 input() 和 print()，到了赛场上却发现：

• 程序运行时间超限，明明算法复杂度没问题；

• 输出格式莫名错误，判题系统无情地给了0分。

原因很简单：Python的输入输出（IO）速度远慢于C/C++，且格式要求极其严格。如果你忽略了IO优化，即使算法正确也可能被卡掉。

为什么输入处理很重要？

• 速度差异：sys.stdin.readline() 比 input() 快约5-10倍；sys.stdin.read() 一次性读入全部再解析，对于大数据最快。
• 格式陷阱：输入可能包含多余空格、换行，甚至空行，需要稳健处理。
• 多组测试数据：蓝桥杯有的题目是多组输入，直到EOF结束。

三种主要输入方式

1. input() —— 简单场景

• 适合单行、少量输入
• 返回字符串，需自行转换类型
• 缺点：在循环中使用多次会导致超时

n = int(input())                # 读取整数
a, b = map(int, input().split()) # 读取一行两个整数
data = list(map(int, input().split())) # 读取一行多个整数

2. sys.stdin.readline() —— 推荐日常使用

• 需要 import sys
• 注意：返回的字符串包含末尾换行符\n，通常使用.strip()去除。但若输入本身含有空格（如字符串），.strip()会删掉首尾空格，此时用.rstrip('\n')更安全。
• 适用：绝大多数题目，建议作为默认选择。

import sys
n = int(sys.stdin.readline())
a, b = map(int, sys.stdin.readline().split())
data = list(map(int, sys.stdin.readline().split()))

3. sys.stdin.read() —— 极致速度

• 一次性读取所有输入，返回一个大字符串
• 然后使用.split()分割成列表，再迭代处理
• 优点：一次性读入全部内容，速度最快，尤其适合大数据量（10^5以上）。
• 缺点：占用较多内存，且需要手动管理迭代器。
• 适用：输入量巨大、行数不固定或需要整体解析的场景。

import sys
data = sys.stdin.read().split()
it = iter(data)
n = int(next(it))
arr = [int(next(it)) for _ in range(n)]

输入常用模板

模板1：读取单行多个整数（一行内）

import sys
a, b, c = map(int, sys.stdin.readline().split())

模板2：读取n行，每行一个整数

n = int(sys.stdin.readline())
arr = [int(sys.stdin.readline()) for _ in range(n)]

模板3：读取n行，每行多个整数

n = int(sys.stdin.readline())
matrix = [list(map(int, sys.stdin.readline().split())) for _ in range(n)]

模板4：未知行数，直到EOF

import sys
for line in sys.stdin:
ifnot line.strip():
continue# 跳过空行
    a, b = map(int, line.split())
# 处理

或者使用sys.stdin.read().split()一次性处理。

模板5：处理多组测试数据，每组第一行是n，接下来n行

import sys
data = sys.stdin.read().split()
it = iter(data)
whileTrue:
try:
        n = int(next(it))
except StopIteration:
break
    arr = [int(next(it)) for _ in range(n)]
# 处理当前组

输入常见坑点

• 换行符残留：sys.stdin.readline() 记得 strip()，否则数字转int时不会报错，但字符串比较可能出问题。
• 空行处理：输入中可能有空行，直接用 line.split() 会得到空列表，用 if not line.strip(): continue 跳过。
• 递归深度：使用DFS时，记得在开头设置 sys.setrecursionlimit(1000000)，否则递归超过1000层会报错。

输出：细节决定满分

1. print() 的基本用法

print(a, b, c)          # 空格分隔，末尾换行
print(a, b, c, sep=',') # 逗号分隔，末尾换行
print(a, end=' ')       # 空格结尾，不换行

2. 格式化输出

使用 join —— 输出列表最优雅

arr = [1, 2, 3]
print(' '.join(map(str, arr)))   # 输出 "1 2 3"

• 优点：一次性生成整行，避免循环打印，且行末无多余空格。

使用 f-string —— 灵活直观

name = "Alice"
age = 20
print(f"Name: {name}, Age: {age}")

pi = 3.1415926
print(f"{pi:.2f}")          # 保留两位小数 -> 3.14
print(f"{pi:10.2f}")        # 宽度10，右对齐 -> "      3.14"

使用 format 或 % （最好备选）

print("{:.2f}".format(pi))
print("%.2f" % pi)

3. 输出性能优化：告别循环 print

当输出行数较多（>1万行）时，循环调用 print 会导致大量IO操作，严重拖慢速度。必须采用批量输出。

低效写法

for i in range(100000):
    print(i)          # 10万次系统调用，极慢

高效写法

out_lines = []
for i in range(100000):
    out_lines.append(str(i))
sys.stdout.write('\n'.join(out_lines))

或者用 io.StringIO 构建大字符串：

import io
out = io.StringIO()
for i in range(100000):
    out.write(str(i) + '\n')
sys.stdout.write(out.getvalue())

• 原理：print 内部会做类型转换和缓冲，且每次调用都涉及系统调用。批量输出只需一次系统调用，速度提升数倍甚至数十倍。

4. 输出格式陷阱清单

自查清单

• [ ] 是否使用了 sys.stdin.readline() 或 read() 代替 input()
• [ ] 输入中可能含有空行，是否做了跳过处理
• [ ] 大量输出时是否使用了批量写入（join 或 StringIO）
• [ ] 行末有没有多余空格
• [ ] 浮点数保留位数是否符合要求
• [ ] 布尔值大小写是否正确（True/False 还是 YES/NO）
• [ ] 递归函数前是否设置了 sys.setrecursionlimit
• [ ] 是否删除了所有调试用的 print

作者的话

作者最近编程能力简直灾难性下降，对AI的依赖度越来越高。而且这一年早已不再练习算法，开始转向大型程序开发和前端设计，参加了许多项目、拿了软件专著，但现在让我真刀实枪去比赛算法，真的有些心虚……最后这两周快速拾起一下，以后说不定就没机会再参加编程比赛了。

IO部分是最容易拿分也最容易失分的地方。扎实掌握输入输出，不仅能稳稳拿到基础分，更能为复杂算法留出宝贵的运行时间。接下来两周的复习中，我还会陆续推出基本数据结构、标准库、搜索、动态规划、数论等专题，快速拾起状态。