在Java中，从System.in读取数据的最快方法是什么？

Question

我正在使用 Scanner(System.in) 从标准输入中读取一系列以空格或换行符分隔的整数。

在Java中是否有更快的方法来完成这个任务？

- pathikrit

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可能是在Java中从文件读取大量数据的重复问题。 - Crozin

你需要每秒读取多少百万个整数？如果你只有不到几百万个，那就不用太担心了。 - Peter Lawrey

我在编程比赛中遇到了这个问题。通常情况下，你会得到成千上万个问题实例，每个实例都有数千个数字（为了确保你不能用复杂度较差的解决方案）。 - aioobe

是的，这是为编程竞赛而设计的，我需要读取数千行代码。我注意到在C++中，cin比Java中的Scanner快得多，因此想知道是否存在其他替代方案。 - pathikrit

未来的搜索者也应该查看这个线程：https://dev59.com/FXRB5IYBdhLWcg3wNk53 - Jon

Answer 1

有没有更快的Java实现方式？

有。根据我的经验，Scanner 的速度相当慢。

如果您不需要验证输入，建议将流包装在 BufferedInputStream 中，并使用类似于 String.split / Integer.parseInt 这样的方法。

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下面是一个小比较：

使用此代码读取17兆字节（4233600个数字）

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (scanner.hasNext())
    sum += scanner.nextInt();

这段代码在我的电脑上执行共花费3.3秒。而这段代码如下：

BufferedReader bi = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String line;
while ((line = bi.readLine()) != null)
    for (String numStr: line.split("\\s"))
        sum += Integer.parseInt(numStr);

花费0.7秒。

通过进一步混淆代码（使用String.indexOf / String.substring 迭代line），您可以轻松将其缩短到约0.1秒，但我想我已经回答了您的问题，而且我不想把它变成一些代码高尔夫比赛。

- aioobe

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然而，你最好有一个很好的理由来添加这样的混乱到你的代码中。 - Ryan Stewart

String.split不如StringTokenizer快。为了得到最高效的代码，请使用StringTokenizer。 - kullalok

Answer 2

我创建了一个小 InputReader 类，它的工作方式类似于Java的Scanner，但速度比它快得多，事实上，它甚至比BufferedReader也快。这里有一个条形图，显示了我创建的InputReader类从标准输入读取不同类型数据的性能：

以下是使用InputReader类来计算System.in中所有数字总和的两种不同方法：

int sum = 0;
InputReader in = new InputReader(System.in);

// Approach #1
try {

    // Read all strings and then parse them to integers (this is much slower than the next method).
    String strNum = null;
    while( (strNum = in.nextString()) != null )
        sum += Integer.parseInt(strNum);

} catch (IOException e) { }

// Approach #2
try {

    // Read all the integers in the stream and stop once an IOException is thrown
    while( true ) sum += in.nextInt();

} catch (IOException e) { }

- will.fiset

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不幸的是，在OpenJKD8中，InputReader.readLine()与BufferedReader.readLine()相比并没有明显的速度提升。缓冲区大小为2048，流长度为2.5 MB。更糟糕的是：该代码会破坏（UTF-8）字符编码。 - try-catch-finally

Answer 3

如果从竞技编程的角度来看，如果提交速度不够快就会得到TLE（时间超限）
然后您可以查看以下方法从System.in中检索字符串。 这是我从java（竞技网站）最优秀的程序员那里学到的。

private String ns()
{
    int b = skip();
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    while(!(isSpaceChar(b))){ // when nextLine, (isSpaceChar(b) && b != ' ')
        sb.appendCodePoint(b);
        b = readByte();
    }
    return sb.toString();
}`

- Loki

Answer 4

StringTokenizer 是一种更快的读取以标记分隔的字符串输入的方法。

请查看下面的示例，以读取由空格分隔的整数字符串并存储在数组列表中：

String str = input.readLine(); //read string of integers using BufferedReader e.g. "1 2 3 4"
List<Integer> list = new ArrayList<>();
StringTokenizer st = new StringTokenizer(str, " ");
while (st.hasMoreTokens()) {
    list.add(Integer.parseInt(st.nextToken()));
} 

- Hetal Rachh

Answer 5

你可以逐位从System.in读取数据。看一下这个答案：https://dev59.com/YnE85IYBdhLWcg3wnU0d#2698772。

我在这里复制了代码（稍作修改）。基本上，它读取由任何非数字字符分隔的整数。（原作者获得荣誉。）

private static int readInt() throws IOException {
    int ret = 0;
    boolean dig = false;
    for (int c = 0; (c = System.in.read()) != -1; ) {
        if (c >= '0' && c <= '9') {
            dig = true;
            ret = ret * 10 + c - '0';
        } else if (dig) break;
    }
    return ret;
}

在我的问题中，这段代码大约比使用StringTokenizer快2倍，而String.split(" ")已经比它快了。 （该问题涉及读取每个最多为100万的1百万个整数。）

- jbarrameda

Answer 6

从编程角度来看，这个定制的扫描和打印类比Java内置的Scanner和BufferedReader类要好得多。

import java.io.InputStream;
import java.util.InputMismatchException;
import java.io.IOException;

public class Scan
{

private byte[] buf = new byte[1024];

private int total;
private int index;
private InputStream in;

public Scan()
{
    in = System.in;
}

public int scan() throws IOException
{

    if(total < 0)
        throw new InputMismatchException();

    if(index >= total)
    {
        index = 0;
        total = in.read(buf);
        if(total <= 0)
            return -1;
    }

    return buf[index++];
}


public int scanInt() throws IOException
{

    int integer = 0;

    int n = scan();

    while(isWhiteSpace(n))   /*  remove starting white spaces   */
        n = scan();

    int neg = 1;
    if(n == '-')
    {
        neg = -1;
        n = scan();
    }

    while(!isWhiteSpace(n))
    {

        if(n >= '0' && n <= '9')
        {
            integer *= 10;
            integer += n-'0';
            n = scan();
        }
        else
            throw new InputMismatchException();
    }

    return neg*integer;
}


public String scanString()throws IOException
{
    StringBuilder sb = new StringBuilder();

    int n = scan();

    while(isWhiteSpace(n))
        n = scan();

    while(!isWhiteSpace(n))
    {
        sb.append((char)n);
        n = scan();
    }

    return sb.toString();
}


public double scanDouble()throws IOException
{
    double doub=0;
    int n=scan();
    while(isWhiteSpace(n))
    n=scan();
    int neg=1;
    if(n=='-')
    {
        neg=-1;
        n=scan();
    }
    while(!isWhiteSpace(n)&& n != '.')
    {
        if(n>='0'&&n<='9')
        {
            doub*=10;
            doub+=n-'0';
            n=scan();
        }
        else throw new InputMismatchException();
    }
    if(n=='.')
    {
        n=scan();
        double temp=1;
        while(!isWhiteSpace(n))
        {
            if(n>='0'&&n<='9')
            {
                temp/=10;
                doub+=(n-'0')*temp;
                n=scan();
            }
            else throw new InputMismatchException();
        }
    }
    return doub*neg;
}

public boolean isWhiteSpace(int n)
{
    if(n == ' ' || n == '\n' || n == '\r' || n == '\t' || n == -1)
        return true;

    return false;
}

public void close()throws IOException
{
    in.close();
}
}

自定义的打印类可以如下所示

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStreamWriter;

public class Print
{
private BufferedWriter bw;

public Print()
{
    this.bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
}


public void print(Object object)throws IOException
{
    bw.append("" + object);
}

public void println(Object object)throws IOException
{
    print(object);
    bw.append("\n");
}


public void close()throws IOException
{
    bw.close();
}

}

- Paul92

Answer 7

你可以使用 BufferedReader 来读取数据。

BufferedReader inp = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
  int t = Integer.parseInt(inp.readLine());
  while(t-->0){
    int n = Integer.parseInt(inp.readLine());
    int[] arr = new int[n];
    String line = inp.readLine();
    String[] str = line.trim().split("\\s+");
    for(int i=0;i<n;i++){
      arr[i] = Integer.parseInt(str[i]);
    }

而对于打印，请使用StringBuffer。

    StringBuffer sb = new StringBuffer();
    for(int i=0;i<n;i++){
              sb.append(arr[i]+" "); 
            }
    System.out.println(sb);

- Shywalker

Answer 8

从磁盘读取数据多次会使扫描器变慢。我喜欢使用BufferedReader和Scanner的组合，以兼顾二者的优点，即BufferedReader的速度和Scanner丰富易用的API。

Scanner scanner = new Scanner(new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)));

- Heisenberg

Answer 9

这是完整版本的快速读写器。我还使用了缓冲。

import java.io.*;
import java.util.*;


public class FastReader {
    private static StringTokenizer st;
    private static BufferedReader in;
    private static PrintWriter pw;


    public static void main(String[] args) throws IOException {

        in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        pw = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out)));
        st = new StringTokenizer("");

        pw.close();
    }

    private static int nextInt() throws IOException {
        return Integer.parseInt(next());
    }
    private static long nextLong() throws IOException {
        return Long.parseLong(next());
    }
    private static double nextDouble() throws IOException {
        return Double.parseDouble(next());
    }
    private static String next() throws IOException {
        while(!st.hasMoreElements() || st == null){
            st = new StringTokenizer(in.readLine());
        }
        return st.nextToken();
    }
}

- Sanatbek_Matlatipov