CarYon：一款基于C++的OI/ACM 比赛测试数据生成器

大陆简体 English Русский

前言

这是干什么用的？

在举办自己的OI比赛的时候，你有没有遇到过以下问题

想快速生成一段文字？
想快速进行数学运算来生成数据？
想不用freopen等时间一个一个的生成测试数据？
希望生成一组随机数据或者数列？
快速生成数据来和两个程序对拍？

那么，你可以借助CarYon和C++，来快速生成数据。目前支持的特性有：

随机生成一段文章，一些单词，一些字母
脱离RAND_MAX的限制，自由拟定随机数
正在开发的数学库，支持多种特性
建一些圆形，正多边形和分数，用它来进行运算

执行test.cpp在真正1分钟内生成有强度的数据

希望各位大佬一起来协助改进这个项目。希望这个项目可以帮助大家节省时间！

有问题？

欢迎去Github仓库发issue来提问，也欢迎在此文章跟帖。

我的洛谷号：luosw

使用说明

如何安装？

npm安装（稳定版本）

可以去GitHub仓库下载最新版，链接在下一个标题那里，还可以在安装了node-js的前提下使用：

$ npm install datamaker-caryon --save

安装这个数据生成器的稳定版本。

GitHub仓库（最新版本）

https://github.com/luosiwei-cmd/caryon

大家记得star一下哦~

exe安装（稳定版本）

访问 http://luosw.fun/caryon/caryon-setup.exe 下载安装包，运行安装包，在安装目录（默认为 C://Program Files(x86)/CarYon）就可以找到对应的 caryon.h 文件。

数据生成

下面的基本操作都是要包含头文件 caryon.h，注意，在程序的目录文件夹必须包含头文件经过编译后产生的 caryon.h.gch 文件，才能使用数据生成器。

makein(1,10){
    csh();
    xxxxx;
}

这个操作是用来生成文件：1.in-10.in的，可以自由更改makein的两个参数进行替换。例如makein(3,5)就是生成3.in-5.in。

当我们执行完test.cpp后就会发现根目录多出来了一个文件夹，里面有1.in~10.in的文件，这就是制造的结果。

csh();命令绝对不可更改或者替换！

下面这个：

dataname="";

这个是填写前缀的，例如下面的程序：

#include"caryon.h"
using namespace std;
using namespace ca;
int main(){
    dataname="chen_zhe-ak-ioi";
    makein(1,10){
        csh();
        xxx;
    }
}

就会在根目录里面的文件夹data-chen_zhe-ak-ioi中生成chen_zhe-ak-ioi1.in~chen_zhe-ak-ioi10.in了。

注意，由于新版本原因，dataname字段内不可以出现空格！！！

在我们的所有东西搞完后，记得使用

closefile();

函数来释放内存空间。（效果类似于fclose，可以不写）

我们已经学会去制造in文件了，怎么创造对应的out文件呢？我们把之前的样例丰富一下：

#include"caryon.h"
using namespace std;
using namespace ca;
int main(){
    dataname="chen_zhe-ak-ioi";
    makein(1,10){
        csh();
        xxx;
    }
    makeout(1,10);
}

此时，在test.cpp所在的目录里面必须有std.exe文件，也就是俗称的标准程序。注意一定是标准程序经过编译后的 std.exe文件，才能制造出对应的out文件。

下面我们就来制造一个随机数：

cyrand(a,b);

他的功能是返回一个在a到b之间的随机数。

这个随机数使用的MT19337(或梅森旋转法)突破了C++自带的RAND_MAX的限制。

(如果要产生一个long long范围内的随机数,用cyrand_ll())。

我们再看看怎么把整型的变量存储到输入文件里面去：

inint(a);
instring(b);

这两个函数都是把东西输入in文件的作用，如果我们要输入一个随机数，我们这么写：

inint(cyrand());

就可以了。

例如下面的程序：

#include"caryon.h"
using namespace std;
using namespace ca;
int main(){
    dataname="test";
    makein(1,10){
        csh();
        inint(cyrand(0,100));
    }
}

就会发现目录中data-test文件夹里面出现了 test1.in-test10.in文件，用记事本打开这些文件，就会发现每一个文件里面都有一个随机数。

如果你不知道如何利用记事本打开in文件和out文件，请右击文件，点击打开方式，找到你的记事本。或者你可以使用 Dev-C++，打开软件，将in文件拖进去即可。

对于这个程序，我们如果这样编写 std.cpp：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    int a;
    cin>>a;
    cout<<a+10;
    return 0;
}

编译后把test.cpp改为：

#include"caryon.h"
using namespace std;
using namespace ca;
int main(){
    dataname="test";
    makein(1,10){
        csh();
        inint(cyrand(0,100));
    }
    makeout(1,10);
}

再用记事本分别打开 in和out 文件，就可以发现是每个in文件的数加 $10$ 的结果了。

由于新版本的功能特性支持，在生成文件的时候会有提示，再也不用担心哪个黑框框一直跳呀跳的啦！

这就是整个数据生成器的工作原理。

我们还可以生成很多随机的东西，例如：

cyrand_bool();    //随机布尔类型的值
cyrand_engs(); //随机英文小写字母
cyrand_engb(); //随机英文大写字母
cyrand_formatc(); //随机转义字符
cyrand_word(a);//长度为a的随机词汇
cyrand_article(a); //有a个词汇的随机段落
cyrand_letter(); //随机字符

这些东西可以发挥想象自己去DIY，达成想要的效果。

这里还有数学库：

函数/类名称	作用	参数/类中函数
`cabs(T a)`， `cmin(a,b)`， `cmax(a,b)`，`cgcd(a,b)`，`lcm(a,b)`	依次返回 $	a	,a,b$的最小值、最大值、最大公因数和最小公倍数	$a,b$
`cpi()`	返回 $π$ 的值	无
stpolyon 正多边形类	flag 作用和 circle 类的东西一样	`length,perimeter,edge,oprc(flag)`
circle 圆类	支持计算周长面积，`flag==true`时赋值到成员函数	`r,c,area,oprc(flag),opra(flag)`
`cdistance(a,b,x,y)`	返回在平面直角坐标系中坐标为 $(a,b)$ 的点和坐标 $(x,y)$ 的点的距离	表示坐标
`isprime(a)`	判断 $a$ 的值是不是质数	$a$
`crprimenum(int a,int b)`	返回已经制作的序号在 $[a,b]$ 的一个随机质数	$a,b$
`cmakeprime(int a, int b)`	生成在 $[a,b]$ 的质数，储存在集合 $cprime$ 中	$a,b$
quadtri 二次三项式类	`s` 就是二次三项式的字母，`make` 制作一个普通的二次三项式，返回值为 `quadtri` 型，`makecanfac` 制作一个可以被因式分解的二次三项式，返回值为 `quadtri` 型	`a,b,c,s,make(char),makecanfac(char)`
frac 分数类	`son,mom` 分别是分子和分母，`value()` 返回分数的值，`take(flag)`返回约分后的分数，`flag==true`的时候有分数线，`fracr()` 返回分数 `string` 型， `flag` 作用同上；另外重载了运算符 `+,-,*,/,>,>=,<,<=,!=,==`	`son,mom,value(),take(flag),fracr(flag)`
kucan 矩阵类	`p,q,dlt[][]`是长，宽和矩阵，`kucan(),in(),out()`是矩阵的生成输入和输出,`+,-,*`重载运算符	见左栏

程序对拍

在比赛的过程中，为了检验自己复杂度低的算法是否正确，通常使用再编一个低等算法解决同样问题，然后同时使用大样例对拍这两个程序的生成结果。

现在 CarYon 终于支持对拍功能了！！！

程序的对拍可以大体分为下面几步：

在当前目录编写 myprogram.cpp 并且编译成 myprogram.exe 文件；
按照数据生成模块写 test.cpp 和std.cpp；
在test.cpp后加一行：

debug(/*开始*/,/*结束*/);

例如，你正信心满满地提交自己的高精度 a+b，这个时候你就需要用低精的数值和你的程序对拍。

首先，把下面的高精度版a+b放到你的myprogram.cpp里面，编译成myprogram.exe：

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
    string a,b;
    int xa[500]={},xb[500]={},tot[500]={};
    cin>>a>>b;
    for(int i=0;i<a.length();i++)
        xa[i]=a[a.length()-i-1]-'0';
    for(int i=0;i<b.length();i++)
        xb[i]=b[b.length()-i-1]-'0';
    int len=max(a.length(),b.length());
    for(int i=0;i<len;i++)
        tot[i]=xa[i]+xb[i];
    for(int i=0;i<len;i++)
    {
        tot[i+1]+=tot[i]/10;
        tot[i]%=10;
    }
    if(tot[len]) cout<<tot[len];
    for(int i=len-1;i>=0;i--)
        cout<<tot[i];
    cout<<endl;
}

然后在 std.cpp 中填写最简单的 a+b；

并且这样编写 test.cpp：

#include"caryon.h"
//已经包含万能头文件
using namespace std;
using namespace ca;    //命名空间


int main(){
    dataname="a+btest";    //这里写自己的前缀
    makein(1,10){
        csh();
        /*这里请自行看使用文档和两个测试范例填写*/
    } 
    makeout(/*起始*/,/*次数*/);
    debug(/*起始*/,/*次数*/);//程序对拍命令，可以不写
    //makeout的值必须小于等于makein 
    //请把std编译好放到本文件夹，一定要有exe文件 
    //感谢您的支持
    return 0;
}

注意，由于新版本原因，dataname字段内不可以出现空格！！！

运行后可以发现不仅有data-a+btest文件夹，里面有a+btest1.in/out-a+btest10.in/out，还出现了一个新的文件夹debug-a+btest文件夹，里面是myprogram.exe输出的a+btest1.ans-a+b10.ans，然后自己可以运用 cmd里面的comp函数比较这两个文件的大小吧！

`test.cpp`使用说明

在根目录的test.cpp的原来的信息如下：

#include"caryon.h"
//已经包含万能头文件
using namespace std;
using namespace ca;    //命名空间


int main(){
    dataname="";    //这里写自己的前缀
    makein(/*起始*/,/*次数*/){
        csh();
        /*这里请自行看使用文档和两个测试范例填写*/
    } 
    makeout(/*起始*/,/*次数*/);
    debug(/*起始*/,/*次数*/);//程序对拍命令，可以不写
    //makeout的值必须小于等于makein 
    //请把std编译好放到本文件夹，一定要有exe文件 
    //感谢您的支持
    return 0;
}

切记不可更改程序的整体框架，否则你的执行结果会出现问题

dataname是输入输出文件的前缀，不填则没有前缀；
makein()中的次数是生成in文件的数量；
makein中的csh;切记不可更改，更改会出现未知错误；
makeout中的次数必须小于makein中的，且默认是从前缀1.in开始形成out文件，可以续传。

在运行程序之前，一定要把std的exe文件放置在同样的文件夹下。

生成 a+b problem数据 `test.cpp`编写示范

#include"caryon.h"
//已经包含万能头文件
using namespace std;
using namespace ca;    //命名空间


int main(){
    dataname="a+b test";    //这里写自己的前缀
    makein(1,10){
        csh();
        inint(cyrand(-1000,1000));
        instring(" ");
        inint(cyrand(-1000,1000));
    } 
    makeout(1,10);
    //makeout的值必须小于等于makein 
    //请把std编译好放到本文件夹，一定要有exe文件 
    //感谢您的支持
    return 0;
}

解释：a+b的数据是两个随机数（中间有空格），所以需要使用instring(" ");函数加入空格，同样的，如果需要换行就需要使用instring("\n");，然后就是两个随机数的问题了。

对于高精度数据，可以按照下面的循环生成：

inint(cyrand(1,9));
for(int i=0;i<高精度数据的长度-1;i++){
    inint(cyrand(0,9));
}

上述的程序仅仅可以生成一个高精度数据。

上述内容已经可以足够对noip选手的数据生成了，故之后不讲，等待用户自行探寻。如果有问题请在本界面留言，谢谢！

更新公告

CarYon 1.0

发布于2020.4.14
最先版本，对标crayon

CarYon 1.1

发布于2020.4.15
支持分数类的重载运算符+,-,*,/,>,>=,<,<=,!=,==
支持矩阵和矩阵的重载运算符

CarYon 1.2

发布于2020.4.16
支持生成随机字母，字符，文章，单词，转义字符
新增了正多边形类
支持自定义数据起始和终止

CarYon 1.2.1

隐式更新，没有实际功能更新

CarYon 1.2.2

发布于2020.4.17
增加了一个灰度功能（就不告诉你是哪个）

CarYon 1.3

发布于2020.4.18
新增了二次三项式类

CarYon1.3.1

修复了一个重大bug

CarYon 1.4

发布于2020.4.22
新增二次三项式的加减运算。

CarYon 2.0

CarYon 2.0发布啦惹惹惹。

文档有重大更新。
in/out 文件的生成增加了提示。
in/out 文件生成放在同一个子文件夹中。
增加对拍功能，同时生成myprogram.cpp的ans文件和std.cpp的out文件，这样就可以自行比较辣！
将csh()命令替换成函数，所以一定要记得加括号哦。

谢谢您的兹磁！

luosw的博客

博客