Как на C++ написать рекурсивную функцию, возвращающую диапазон?

В C++ мы сталкиваемся с двумя проблемами при написании рекурсивной функции, возвращающей диапазон:

  • тип базового случая отличается от типа рекурсивного случая
  • диапазоны часто включают лямбды, поэтому тип возвращаемого значения — auto, что предотвращает рекурсию.

Позвольте мне проиллюстрировать это разложением суммы . Вот строгое (не ленивое) решение

std::list<std::list<unsigned int>> SumDecompStrict(unsigned int n)
{
    if (n == 0)
        return { {} }; // the sum of the empty list is 0 by convention
    std::list<std::list<unsigned int>> ret;
    for (unsigned int k = 1; k <= n; k++)
    {
        std::list<std::list<unsigned int>> ll = SumDecompStrict(n - k);
        for (auto& l : ll)
            l.push_front(k);
        ret.splice(ret.end(), std::move(ll));
    }
    return ret;
}

Теперь я хочу преобразовать это в ленивый генератор разложения суммы, возвращая диапазон, который может выглядеть так:

auto SumDecompLazy(unsigned int n)
{
    if (n == 0)
        return std::ranges::single_view<std::list<unsigned int>>({}); // the sum of the empty list is 0 by convention
    return std::views::iota(1, n+1)
        | std::views::transform([n](unsigned int k) {
            return SumDecompLazy(n - k)
                | std::views::transform([k](std::list<unsigned int>& l) { l.push_front(k); return l; });
            }
        | std::views::join;
}

Но SumDecompLazy не скомпилируется из-за двух упомянутых проблем:

  • тип std::ranges::single_view<std::list<unsigned int>>({}) отличается от типа рекурсивного случая
  • тип автоматического возврата предотвращает вызов SumDecompLazy от самого себя

Эта проблема решается в других языках программирования, например, с помощью типа IEnumerable в C# или его псевдонима seq в F#. Есть ли решение на C++?

range-V3 имеет any_view. стандарта еще нет...

Jarod42 02.07.2024 13:06

Кстати: std::list — довольно медленный контейнер, вы используете его только из-за push_front и splice? Я бы использовал std::vector и добавил k сзади.

Caleth 02.07.2024 13:30

@Caleth Ты совершенно прав насчет std::vector. Я не оптимизировал эту часть, потому что был сосредоточен на проблеме рекурсии, которую вы решили с помощью std::generator. Мне также нравится Any_view от Jarod42. В любом случае мне придется подождать, моя компания использует C++20.

V. Semeria 02.07.2024 13:51
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Привет всем, сегодня я хочу высказать свои соображения по поводу вопроса, который я уже много раз получал в своем сообществе: "Стоит ли изучать PHP в...
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
В JavaScript одним из самых запутанных понятий является поведение ключевого слова "this" в стрелочной и обычной функциях.
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Здравствуйте, друзья-студенты! Готовы совершенствовать свои навыки веб-дизайна? Сегодня в нашем путешествии мы рассмотрим приемы CSS-верстки - в...
Тестирование функциональных ngrx-эффектов в Angular 16 с помощью Jest
В системе управления состояниями ngrx, совместимой с Angular 16, появились функциональные эффекты. Это здорово и делает код определенно легче для...
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Локализация - это процесс адаптации приложения к различным языкам и культурным требованиям. Это позволяет пользователям получить опыт, соответствующий...
Пользовательский скаляр GraphQL
Пользовательский скаляр GraphQL
Листовые узлы системы типов GraphQL называются скалярами. Достигнув скалярного типа, невозможно спуститься дальше по иерархии типов. Скалярный тип...
4
3
138
1
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 1

Ответ принят как подходящий

В C++23 есть std::generator, который позволяет выразить это как сопрограмму, либо явно зацикливая

std::generator<std::list<unsigned int>> SumDecompLoop(unsigned int n)
{
    if (n == 0)
        co_yield {};

    for (unsigned int k = 1; k <= n; k++)
    {
        for (auto l : SumDecompLoop(n - k))
        {
            l.push_front(k);
            co_yield std::move(l);
        }
    }
}

или с помощью адаптеров диапазона

std::generator<std::list<unsigned int>> 
SumDecompRange(unsigned int n)
{
    if (n == 0)
        co_yield {}; 
    co_yield std::ranges::elements_of(std::views::iota(1u, n+1)
        | std::views::transform([n](unsigned int k) {
            return SumDecompRange(n - k)
                | std::views::transform([k](std::list<unsigned int> l) { l.push_front(k); return l; });
            })
        | std::views::join);
}

Другие вопросы по теме