переменная, вложенная в циклы - PullRequest
3 голосов
/ 04 марта 2012

Я пытаюсь выяснить, как я могу использовать рекурсию для n-уровневых вложенных циклов.Например, если n = 3, будет 3 «уровня»

for(z=0;z<6;z++){
   for(y=0;y<6;y++){
      for(x=0;x<6;x++){
         if (z+y+x==f){
            //do something
         } 
      }
   }
}

и т. Д.

Я не могу понять, как я смогу разместитьцикл if в последнем цикле for и как я могу получить доступ к переменным предыдущего цикла for из оператора if.Я знаю, что вопрос о переменных вложенных циклах задавался много раз, и я просмотрел все из них.Но, похоже, никто не помогает мне.

Может ли кто-нибудь представить простой способ использования рекурсии для достижения этой цели, имея в виду, что я все еще новичок в c ++, чтобы указать мне правильное направление?

Вариант использованияследующим образом:

Напишите программу для ввода количества кубиков m.Программа выведет общее количество возможных случаев, количество возможных случаев для каждого возможного n и n с наибольшей вероятностью.Примечание: считывается только один вход m. N вычисляется программой

Пример, если пользователь вводит m = 2, тогда программа должна вывести

Общее количество возможных случаев - 36.Возможности2 13 24 3,,,12 1

Ответы [ 6 ]

10 голосов
/ 14 декабря 2013

Сегодня я столкнулся с этим раньше и подумал, что могу поделиться решением, которое мне в итоге пришло.Я не уверен, какова политика в отношении ответов на старые сообщения.Я просто согласен с тем фактом, что я столкнулся с этим вопросом сегодня утром, и такого рода вещи были бы полезны для меня.

Для эффективности я избежал рекурсии.Кроме того, он не использует какой-либо специфический материал для C ++ - он будет отлично работать и на C.

Мы пытаемся создать N вложенных циклов "for".Вместо использования

for(int i = 0; i<max; i++)
  for (int j = 0; j<max; j++)
    ...

я заменю i, j, ... на массив: i [0], i [1], ..., i [n-1].

Вот мое решение:

const int n = /*Insert N here: how many loops do you need?*/;
int i[n+1]; // if "n" is not known before hand, then this array will need to be created dynamically.
//Note: there is an extra element at the end of the array, in order to keep track of whether to exit the array.

for (int a=0; a<n+1; a++) {
  i[a]=0;
}

int MAX = 79; //That's just an example, if all of the loops are identical: e.g. "for(int i=0; i<79; i++)". If the value of MAX changes for each loop, then make MAX an array instead: (new) int MAX [n]; MAX[0]=10; MAX[1]=20;...;MAX[n-1]=whatever.

int p = 0; //Used to increment all of the indicies correctly, at the end of each loop.
while (i[n]==0) {//Remember, you're only using indicies i[0], ..., i[n-1]. The (n+1)th index, i[n], is just to check whether to the nested loop stuff has finished.

  //DO STUFF HERE. Pretend you're inside your nested for loops. The more usual i,j,k,... have been replaced here with i[0], i[1], ..., i[n-1].


  //Now, after you've done your stuff, we need to increment all of the indicies correctly.
  i[0]++;
  // p = 0;//Commented out, because it's replaced by a more efficient alternative below.
  while(i[p]==MAX) {//(or "MAX[p]" if each "for" loop is different. Note that from an English point of view, this is more like "if(i[p]==MAX". (Initially i[0]) If this is true, then i[p] is reset to 0, and i[p+1] is incremented.
    i[p]=0;
    i[++p]++; //increase p by 1, and increase the next (p+1)th index
    if(i[p]!=MAX)
      p=0;//Alternatively, "p=0" can be inserted above (currently commented-out). This one's more efficient though, since it only resets p when it actually needs to be reset!
  }
}

Вот и все.Надеемся, что комментарии дают понять, что это значит делать.Я думаю, что это должно быть довольно эффективно - почти столько же, сколько реальные вложенные циклы.Большая часть накладных расходов вначале является одноразовой, поэтому она должна быть более эффективной, чем использование рекурсивных функций и т. Д. (Пожалуйста, исправьте меня, если я ошибаюсь в этом вопросе).

Надеюсь, это кому-нибудь пригодитсядень.

Мир и любовь.

8 голосов
/ 04 марта 2012

Базовая структура рекурсивного алгоритма с несколькими циклами выглядит следующим образом:

void recursiveLoops(vector<int>& indexes, const vector<int>& endPerIndex, int currentIndex) {
    if (currentIndex == indexes.size()) {
        // This is where the real logic goes.
        // indexes[i] contain the value of the i-th index.
    } else {
        for (indexes[pos] = 0 ; indexes[pos] != endPerIndex[pos] ; indexes[pos]++) {
            // Recurse for the next level
            recursiveLoops(indexes, endPerIndex, pos+1);
        }
    }
}

Для настройки вызова recursiveLoops с верхнего уровня требуется два вектора - один для индексов и один дляколичество итераций на каждом уровне.В приведенном ниже примере устанавливаются три вложенных цикла, повторяющихся 5, 6 и 9 раз на каждом уровне:

vector<int> indexes(3, 0);
vector<int> endPerIndex;
endPerIndex.push_back(5);
endPerIndex.push_back(6);
endPerIndex.push_back(9);
recursiveLoops(indexes, endPerIndex, 0);
2 голосов
/ 04 марта 2012

Вот пример на простом старом C ++. Сначала я создаю вектор диапазонов для каждого измерения, который называется maxes. если сумма всех индексов равна 2, то я что-то печатал. В этом примере я зацикливаю z от 0 до 1, y от 0 до 2, x от 0 до 3

Вы можете сделать это более аккуратным.

Вот так:

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int f(){ 
    return 2 ;
}

void inner(int depth,vector<int> & numbers,vector<int> & maxes){
  if (depth>0){
     for(int i=0;i<maxes[depth-1];i++){
        numbers[depth-1]=i;
        inner(depth-1, numbers,maxes) ;
     }
  }else{
     // calculate sum of x,y,z:
     cout << "values are ";
     for(int i=0;i<numbers.size();i++){
        cout <<numbers[i]<<" ";
     }
     int thesum(0);
     for(int i=0;i<numbers.size();i++){
        thesum+=numbers[i];
     }
     if (thesum==f()){
        cout << "did something! ";
     }
     cout<<endl;
   }
}

void donest(){
   vector<int>  numbers;
   numbers.resize(3);
   vector<int>  maxes;
   maxes.push_back(4);
   maxes.push_back(3);
   maxes.push_back(2);
   inner(numbers.size(),numbers,maxes);
}

int main(){
   donest();
}

результат:

values are 0 0 0 
values are 1 0 0 
values are 2 0 0  did something! 
values are 3 0 0 
values are 0 1 0 
values are 1 1 0  did something! 
values are 2 1 0 
values are 3 1 0 
values are 0 2 0  did something! 
values are 1 2 0 
values are 2 2 0 
values are 3 2 0 
values are 0 0 1 
values are 1 0 1  did something! 
values are 2 0 1 
values are 3 0 1 
values are 0 1 1  did something! 
values are 1 1 1 
values are 2 1 1 
values are 3 1 1 
values are 0 2 1 
values are 1 2 1 
values are 2 2 1 
values are 3 2 1 
0 голосов
/ 04 марта 2012

Вы очень смутно понимаете, почему вы этого хотите.Для начинающих возможное решение состоит в том, чтобы заменить каждый цикл for рекурсивной функцией.

void recursiveX(int zVal, int yVal, int xVal)
{
    if(zVal+yVal+xVal == f)...
    if(xVal != 0)
        recursiveX(zVal, yVal, xVal -1);
}

void recursiveY(int zVal, int yVal)
{
    recursiveX(zVal, yVal, 6);
    if(yVal != 0)
        recursiveY(zVal, yVal-1);
}

void recursiveZ(int val)
{
    recursiveY(val, 6);
    if(val != 0)
        recursiveZ(val-1);
}
...
recursiveZ(6);

И, в конце концов, вы можете объединить все это в одну функцию.Тем не менее, использование рекурсии только потому, что это возможно, никогда не является хорошей идеей.

0 голосов
/ 04 марта 2012

Вы могли бы написать это так, но ... я бы не стал. Это запутанный код и не дает никаких преимуществ. Если вы хотите этого, потому что ваш истинный вариант использования имеет большое количество вложенных циклов, попробуйте вместо этого просто не делать этого; это серьезный дизайнерский запах.

void nested_loop(const int levels, const int comparator, const int level = 0, const int accumulator = 0)
{
   if (level < levels) {
      for (int i = 0; i < 6; i++) {
         nested_loop(levels, comparator, level + 1, accumulator + i);
      }
   }
   else {
      if (accumulator == comparator) {   // your if (z+y+x==f)
         //do something
      }
   }
}

int main() {
   const int levels = 3;
   const int f = 42;

   nested_loop(levels, f);
}

Живая демоверсия .

0 голосов
/ 04 марта 2012

просто посчитайте глубину для каждой функции рекурсии и сосчитайте до f ..

void myRecursiveFunc(int depth){
   if(depth == f)
      //do something
      return;
   else{
      myRecursiveFunc(depth + 1);
   }
}

, если вы действительно хотите, вы можете использовать три разные функции для x, y и z.

...