如何优化C++代码内存占用以通过织围巾编程题测试？

题目内容 #

织围巾时，不同针法消耗的绳子长度不同：

• '.' 针法：消耗 K 毫米绳子
• '/' 针法：消耗 M 毫米绳子
• '|' 针法：消耗 P 毫米绳子

需要计算完成围巾所需长度为 H 毫米的线团卷数。

输入规则 #

1. 第一行输入两个整数 T、R（T 为行数，R 为每行字符数）
2. 第二行输入四个整数 K、M、P、H
3. 接下来输入 T 行，每行包含 R 个字符（仅包含'.'、'/'、'|'）

示例输入 #

3 20
4 7 4 128
|...|//./|..|||..|./
../....||/...||.|/||
|||///||/.|||///|//.

示例输出 #

3

原代码问题分析 #

触发内存错误的核心原因：

• 使用了非标准C++特性的变长数组string knit[t]：C++标准不支持栈上的变长数组，当 T 数值较大时，有限的栈空间会被直接撑爆（栈内存通常仅几MB）
• 额外存储所有输入行，占用了不必要的内存空间，进一步加剧内存压力

优化后的代码 #

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main() {
    int t, r, k, m, p, h;
    long long total = 0; // 用long long避免大数累加时的整数溢出
    cin >> t >> r;
    cin >> k >> m >> p >> h;
    
    string line;
    for (int i = 0; i < t; ++i) {
        cin >> line;
        // 读取一行后直接处理，不存储所有行
        for (char c : line) {
            if (c == '.') {
                total += k;
            } else if (c == '/') {
                total += m;
            } else {
                total += p;
            }
        }
    }
    
    // 用向上取整除法代替循环，高效计算所需线团数
    int ans = (total + h - 1) / h;
    cout << ans << endl;
    
    return 0;
}

优化说明 #

1. 取消批量存储输入行：读取一行就立即处理该行字符，处理完后直接丢弃，内存占用仅为单个字符串的大小，彻底解决栈溢出问题
2. 替换非标准变长数组：改用标准string变量，符合C++语法规范，避免非标准特性带来的不确定性
3. 使用long long存储总长度：防止当T、R数值过大时，累加的总长度超出int范围导致溢出
4. 数学计算替代循环：(total + h - 1) / h等价于向上取整除法，比循环减法更高效，尤其适合大数场景

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nurgalinchik