曾经在POJ搜集的一些有趣的帖子。应Ctool兄要求转发其中一部分。我收藏夹也丢了不少,欢迎大家补充,哈哈。

 

求硕士博士以及同等学历者

http://poj.org/showmessage?message_id=46509

许诺:

http://poj.org/showmessage?message_id=20189

这个人要起诉北大:

http://poj.org/showmessage?message_id=66816

北航未来的女婿们:

http://poj.org/showmessage?message_id=131030

谁要写情书的,请参考这个题目

http://poj.org/problem?id=2482

狂人: 

http://poj.org/showmessage?message_id=111476

地震纪念

http://poj.org/showmessage?message_id=119531

ICPC与挂科:

http://poj.org/showmessage?message_id=87329

不明真像的群众讨论某神牛ID:

http://poj.org/showmessage?message_id=110754

传说中的神仙姐姐

http://poj.org/showmessage?message_id=57666


看到这个题目肯定有很多人感到奇怪,topcoder也能用汇编?有这种先例吗?
大家不妨看看这个链接:http://www.topcoder.com/stat?c=problem_solution&rm=300564&rd=13698&pm=10336&cr=10597114
没错。这就是Psyho在srm436中的1000pt现场代码。而下面这段就是传说中的内嵌汇编。
【转】Topcoder之汇编入门——白衣少年原创 - 橙衣少年 - 跟着我勇敢地走下去

由于本篇文章主要是讨论汇编语言在topcoder里的应用,所以以内联汇编为主,不会从头来讲汇编语法。
另外,关于内联汇编的基本语法大家可以参考 Gcc嵌入式汇编AT&T 汇编语言与GCC 内嵌汇编简介

相信大家已经看完语法,跃跃欲试了。那么我们先该写点什么呢。果断打开POJ来A+B吧。这东东最基础了。

我相信现在大家经过折腾已经写出了最简单格式的A+B,如果还没能写出的请仔细阅读《AT&T 汇编语言与GCC 内嵌汇编简介》

那上面对于可能出现的错误讲得比较清楚。我们的第一版本的代码可能如下:

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    int a,b;scanf("%d%d",&a,&b);
    __asm__ __volatile__ (
        "addl %1,%2 \n\t"
        :"=r"(a)
        :"r"(b),"0"(a));
    printf("%d\n",a);
    return0;
}

现在我们发现这个a在输入和输出里面都出现了,这个很不爽。现在有一个比"="更爽的限制符"+",可以表示读写型的。修改的代码如下:

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    int a,b;scanf("%d%d",&a,&b);
    __asm__ __volatile__ (
        "addl %1,%0 \n\t"
        :"+r"(a)
        :"r"(b));
    printf("%d\n",a);
    return0;
}

这个代码看起来比较满意了。不过写%0,%1这些东西总有些小不爽,所以新版的gcc又添加了一种新的写法:

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    int a,b;scanf("%d%d",&a,&b);
    __asm__ __volatile__ (
        "addl %[b],%[a] \n\t"
        :[a]"+r"(a)
        :[b]"r"(b));
    printf("%d\n",a);
    return0;
}

        至此,我们A+B算是折腾完了。现在简单总结一下,嵌入汇编的结构虽然看起来复杂,实际上我们发现只要写对了输入输出,那么其他的东东,我们只要写一行行的汇编语句就行了。这个比起写纯汇编可爽多了啊。而且通常来讲,循环的迭代部分是不怎么耗损时间的,真正麻烦的是里面的处理代码。所以我们基本不需要用汇编写循环了,只要把循环内的关键部分改成汇编就好了。

        现在我们的问题又来了,第一,真的这么简单吗?好像不是,我们写代码来提高效率需要大量运用寄存器,我们这样把eax,ebx等等寄存器改来改去太危险了。第二,就算我们汇编熟练了,那么这样又能提高多少的效率啊,好像也不大吧。

        不得不承认上面的担心是有道理的。但是我们再认真读读s436的1000pt。我们发现这个题目的暴力算法复杂度是3.6*10^9。以我们的经验来讲,topcoder的机器搞搞10^8复杂度的乘法还是OK的,但是10^9注定悲剧啊。难道汇编真有这么神奇的力量?我们现在仔细看看Psyho的代码,我们发现根本没有我们熟悉的eax,ebx等等,反而是一些xmm0,xmm1之类的。对了,这个就是关键所在了。这个是SSE2(Streaming SIMD Extensions 2,Intel官方称为SIMD 流技术扩展2)的东东,简单来说,xmm0是128位的寄存器。也就是说:第一,我们担心的eax,ebx已经是浮云啦;第二,效率最差我们可以让它提高4倍,因为我们用的是128位寄存器。

         尽管如此,那么我们就真的可以解决3.6*10^9的复杂度吗?其实强大的SSE2还有新的强大指令集啦。我们搜一下pmaddwd,这个居然就是压缩乘法与加法指令,而且题目给我们的数据都是%100,也就是short存足够了。那这样。。。无敌啦。完美啦。我们的乘法和加法只需要一个指令,而且我们处理起来是128位一搞,而且Psyho的代码中三个pmaddwd和paddd由于是完全独立的,我们可以认为存在多路并发处理的机会。我们再看看OFF,一次就跳过了24,这样的优化足够了。

        当然Psyho的代码优化还不止如此,我们注意到声明部分的__attribute__((aligned(16))),我们可以知道,他采用对齐优化了加载内存的速度,而movdqa就是用于一次加载对齐的128位的指令。所以由于对齐的声明他的代码外层循环需要步长为8。(128位,short为16位,8==128/16)

        经过测试其实该题不需要采用对齐来优化就可以过了,没有对齐的情况下,逻辑极其简单,关键代码可以精简如下:

short x[63000],y[130000];
classCircularShifts{
public:
    int maxScore(int,int,int,int,int);
};
intCircularShifts::maxScore(int n,int _Z0,int _A,int _B,int _M){
    LL Z0=_Z0, A=_A, B=_B, M=_M;
    VC < LL > z;
    z.PB(Z0 % M);
    REP(i, n+n-1) z.PB((z[i]* A+B)% M);
    REP(i, n) x[i]= z[i]%100,y[n+i]=y[i]= z[i + n]%100;
    int mx =0;
    #define OFF 24
    REP(i,n){
      intno=0,mn=n-n%OFF;
      short*ed=x+mn;
      int vt[4]={0};
      __asm__ __volatile__ (
        "xorpd %%xmm6, %%xmm6\n\t"
        :::
      );
      for(short*px=x,*py=y+i; px != ed; px+= OFF,py+=OFF){
        __asm__ __volatile__ (
          "movdqu 0(%1), %%xmm1\n\t"
          "movdqu 16(%1), %%xmm3\n\t"
          "movdqu 32(%1), %%xmm5\n\t"
          "pmaddwd 0(%0), %%xmm1\n\t"
          "pmaddwd 16(%0), %%xmm3\n\t"
          "pmaddwd 32(%0), %%xmm5\n\t"
          "paddd %%xmm1, %%xmm3\n\t"
          "paddd %%xmm5, %%xmm6\n\t"
          "paddd %%xmm3, %%xmm6\n\t"
          ::"r"(px),"r"(py):
        );
      }
       __asm__ __volatile__ (
                "movdqu %%xmm6, %0\n"
                :"=m"(*vt)::
            );
      no= vt[0]+ vt[1]+ vt[2]+ vt[3];
      FOR(j, mn, n)no+= x[j]* y[i + j];
      mx=max(mx,no);
    }
  return mx;
}

      当然,对齐是个好习惯,这个题目对齐与不对齐耗时差距近0.5s。另外可能有人会问,除了这种有好的SSE指令这种情况下,其他情况也能有很爽的优化吗?最常用的肯定是位操作了,现在我们有了128位的寄存器,位操作的效率就提高很多了。关于位操作优化的效果,可以参见Rizvanov_de_xXx提交的srm 494 practice room 1000pt。

      最后做个最简单的总结,根据这两份代码我们可以发现尽量采用指针,最后的结果movdqu回去就行了,计算都在xmm0,xmm1这些寄存器里面做,一次能搞128位。最后我们达到的效果就是即便10^9的复杂度,我们的暴力算法也有希望了。

      本篇文章在简单介绍内嵌汇编后,主要是针对SSE的指令和寄存器来介绍汇编的优化。最终我们绕过eax,ebx这些易错的寄存器,反而还取得了一次解决128位的效果,达到了高度优化和编程简单。由于篇幅有限,本文未详细介绍汇编语言和内联汇编的知识,希望文章开头给出的链接有所帮助,另外对于C语言一些能更好生成目标代码的编写技巧,也没有讨论,这个部分大家可以参见骆可强的国家集训队论文《论程序底层优化的一些方法与技巧》。

 

参考文献:

GCC Extended-Asm http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Extended-Asm.html

Linux内核完全剖析 赵炯

GCC嵌入式汇编 http://oss.org.cn/kernel-book/ch02/2.6.3.htm

AT&T 汇编语言与GCC 内嵌汇编简介 chforest_chang@hotmail.com

论程序底层优化的一些方法与技巧 骆可强


http://poj.org/problem?id=3543

题意是给黑、白砖块的数量,组成国际象棋棋盘那样黑白相间正方形,求最大变长。

这题看了解题报告再做就没意思了,建议先自己试试,不难的:

 

 

以下剧透,慎入:

看过题目就知道是一道大水题,但Total Submissions: 2130 Accepted: 919只是个小水题,

本题的特殊情况有:

1)黑色和白色的砖的个数都为0,输出impossible

2)黑色或白色的砖的个数为1,或者两者个数都为1,输出1;

剩下的就是取a,b最小值乘以二加一再开方取整输出了,但如果a==b乘以二之后不用加一,我在这里WA了

 

此外,题目给1000ms,status里有不少0ms,但是java的最快6422MS,我不幸以8000+ac,同时贡献了3个wa(不够细心)  1个re(莫名其妙)  2个ce(拜默认g++所赐)

哈哈,最近状态不好,写出来发泄之!


首先下载中文jdk6的api:

JDK6 API 中文版 HTML 格式在线文档:http://download.java.net/jdk/jdk-api-localizations/jdk-api-zh-cn/builds/latest/html/zh_CN/api/
JDK6 API 中文版zip 格式下载: http://download.java.net/jdk/jdk-api-localizations/jdk-api-zh-cn/builds/latest/html_zh_CN.zip

官方下载地址可能比较慢,大家也可以试试其他下载源

然后打开在netbeans,工具->java平台->javadoc   点击“增加zip/folder”修改路径,javadoc的路径选取到api目录下,即x:/javadoc/html/zh_CN/api,后关闭退出就可以了.

ps:

1.有时候还是不能显示中文的,这样就将源里的src.zip文件移除,再添加上x:/javadoc/html/zh_CN/api路径就可以在NB中出现中文的浮动提示窗了.

2.建议设置成文件夹而不是zip压缩包,一个是为了不在NetBeans查看方便,另外目录的结构不容易出错。如果是zip压缩包,一定要注意目录结构,打开zip应该是javadoc的内容而不应该是一个文件夹,也就是说打开就应该能够看见index.html。

3.此处一定要注意,如果你设置完之后在代码里右键选择Show Javadoc或者按ALT+F1没有反应,那么极大的可能是javadoc的目录结构不正确。


(1).String

//    基本数据类型->值传递(传递值)
//    引用数据类型->引用传递(传递地址)
//    特殊的引用传递String:因为是定长字符串,所以结果同值传递

public class TestString {
    static void change(String a, StringBuffer b) {
        a = "改变定长";
        //b.append("改变变长");
        b.replace(0, b.length(), "改变变长");
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String a = new String("定长");
        StringBuffer b = new StringBuffer("变长");
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);

        change(a, b);
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);

/*
运行结果
定长
变长

改变定长
改变变长

定长
改变变长
 */
    }
}


 

(2).交换对象
public class valuePKreference {

    int a, b;

    static void change(valuePKreference v1, valuePKreference v2) {
        v1.a++;
        v2.a++;
        valuePKreference v3;
        v3 = v1;
        v1 = v2;
        v2 = v3;

        System.out.println("chang里面");
        System.out.println("v1.a=" + v1.a);
        System.out.println("v1.b=" + v1.b);
        System.out.println("v2.a=" + v2.a);
        System.out.println("v2.b=" + v2.b);
        System.out.println("v3.a=" + v3.a);
        System.out.println("v3.b=" + v3.b);
    }

    public static void main(String[] args) {
        valuePKreference v1 = new valuePKreference();
        v1.a = 1;
        v1.b = 1;
        valuePKreference v2 = new valuePKreference();
        v2.a = 10;
        v2.b = 10;
        System.out.println("chang之前");
        System.out.println("v1.a=" + v1.a);
        System.out.println("v1.b=" + v1.b);
        System.out.println("v2.a=" + v2.a);
        System.out.println("v2.b=" + v2.b);
        change(v1, v2);
        System.out.println("chang之后");
        System.out.println("v1.a=" + v1.a);
        System.out.println("v1.b=" + v1.b);
        System.out.println("v2.a=" + v2.a);
        System.out.println("v2.b=" + v2.b);
    }
}
/*
 chang之前
v1.a=1
v1.b=1
v2.a=10
v2.b=10
chang里面
v1.a=11
v1.b=10
v2.a=2
v2.b=1
v3.a=2
v3.b=1
chang之后
v1.a=2
v1.b=1
v2.a=11
v2.b=10
 */

说明:

1.引用传递,所以change后a会增加

2.交换时交换的是新建的v1,,v2,v3所以能看见值的变化,但是源数据没有变化,即只交换了新建对象的指针指向,没有交换指向的数据