Question

我正在试图弄清楚如何使用递归来执行n级嵌套for循环。例如，如果n = 3，则会有3个“级别”

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
         } 
      }
   }
}

等等。

我似乎无法弄清楚如何将if循环放在最后一个for循环中，以及如何从if语句访问先前for循环的变量。我知道变量嵌套循环的问题已经被问了很多次，我已经查看了所有这些。但似乎没有人帮助我。

有人能提出一种简单的方法来使用递归来实现这一点，请记住我仍然是c ++的初学者，指出我正确的方向吗？

用例如下：

编写一个程序来输入骰子数m。程序将输出可能情况的总数，每个可能的n的可能情况的数量和具有最高概率的n。注意：只读入一个输入m。n由程序
计算
示例如果用户输入m = 2，则程序应输出

可能的案件总数为36   可能性是
  2 1
  3 2
  4 3
  。
  。
  。
  12 1

Answer 1

我今天早些时候遇到过这个问题，并认为我可能会分享我最终提出的解决方案。我不确定回复旧职位的政策是什么。我只是因为我今天早上遇到了这个问题，这种事情对我有用。

为了提高效率，我避免了递归。此外，它不使用任何特定的c ++东西 - 它也可以在C上正常工作。

我们正在尝试创建N个嵌套的“for”循环。而不是使用

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

我将用数组替换i，j，...：i [0]，i [1]，...，i [n-1]。

这是我的解决方案：

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!
  }
}

那就是全部。希望这些评论能够清楚地说明它的目的是什么。我认为它应该非常高效 - 几乎和真正的嵌套for循环一样多。大部分开销在开始时是一次性的，所以这应该比使用递归函数等更有效（如果我在这一点上错了，请纠正我。）

希望有一天对某人有用。

和平与爱。

Answer 2

具有多个循环的递归算法的基本结构如下：

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);
        }
    }
}

从顶层调用recursiveLoops的设置需要两个向量 - 一个用于索引，一个用于每个级别的迭代次数。下面的示例设置了三个嵌套循环，在每个级别迭代5次，6次和9次：

vector<int> indexes(3, 0);
vector<int> endPerIndex;
endPerIndex.push_back(5);
endPerIndex.push_back(6);
endPerIndex.push_back(9);
recursiveLoops(indexes, endPerIndex, 0);

Answer 3

以下是普通旧C ++中的一个示例。首先，我为每个维度maxes创建一个范围向量。如果所有索引的总和是2，那么我打印做了一些事情。在示例中，I循环z从0到1，y从0到2，x从0到3

你可以肯定让它更整洁。

这里是：

#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();
}

结果：

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

Answer 4

只计算每个递归函数的深度，并计入f ..

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

如果你真的想要，可以为x，y和z使用三种不同的功能。

Answer 5

你可以这样写，但......我不会。这是令人困惑的代码，并没有给你任何好处。如果你想要它，因为你的真实用例有很多嵌套循环，请考虑不要这样做，而是;这是一种严肃的设计气味。

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);
}

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Answer 6

你对自己想要这个的原因非常含糊。对于启动器，可能的解决方案是使用递归函数替换每个for循环。

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);

最后，您可以将这一切合并为一个函数。然而，使用递归只是因为它是可能的永远不是一个好主意。

变量嵌套for循环

6 个答案:

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