Различное поведение набора мощности на основе рекурсии в C и Python

При попытке реализовать метод, основанный на рекурсии, для поиска набора мощности списка, в реализации C и Python наблюдалось различное поведение. Впервые это было опробовано на Python с использованием псевдокода следующим образом.

def(f, n):
  if n<N:
    f(s+[n+1], n+1)
    f(s, n+1)

  if n==N:
    # all elements end up here

f([], 1)

Это вызывает наборы до N, начиная с 2, добавляя еще один элемент и не добавляя еще один.

Мой код c выглядит следующим образом

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#define u8 uint8_t


#define N 4
void f(bool *s, u8 n){


  printf("%*s", 4*n, "");
  printf("[");
  for(int i=2;i<=N;i++)
    if (s[i]) printf("%d ", i);
  printf("]\n");



  if (n<N){
    f(s, n+1);
    s[n+1] = true;
    f(s, n+1);
  }

  if (n==N){}

}

int main(){
  bool s[N+1] = {false};
  f(s, 1);
}

Чтобы избежать использования динамического списка, я использовал логический массив. Проблемный код, вероятно, — это блок if с проверкой n<N. В этом коде используются табуляции для разделения различных уровней рекурсии, чтобы упростить отладку.

То же самое для Python

N = 4
def f(s, n):
    print('\t'*n, s)
    if n<N:
        f(s+[n+1], n+1)
        f(s, n+1)
    if (n==N):
        pass
            

f([], 1)

Выход C

 []
        []
            []
                []
                [4 ]
            [3 4 ]
                [3 4 ]
                [3 4 ]
        [2 3 4 ]
            [2 3 4 ]
                [2 3 4 ]
                [2 3 4 ]
            [2 3 4 ]
                [2 3 4 ]
                [2 3 4 ]

Вывод Python

     []
         [2]
             [2, 3]
                 [2, 3, 4]
                 [2, 3]
             [2]
                 [2, 4]
                 [2]
         []
             [3]
                 [3, 4]
                 [3]
             []
                 [4]
                 []

В функции Python у вас есть f(s.append(n+1), n+1), что эквивалентно s.append(n+1); f(s, n+1). В коде C у вас есть f(s, n+1); s[n+1] = true;, что не эквивалентно.

Some programmer dude 03.07.2024 14:55

да, извините, я написал это до того, как изменился на s+[..], до того, как .append изменил объект и не вернул его (или не вернул None)

epestr 03.07.2024 15:00

@Someprogrammerdude, я не понимаю, не было возможности изменить скопированную версию массива, изменив что-то одно, поэтому я просто меняю значение и передаю его (поскольку c сам позаботится о копии)

epestr 03.07.2024 15:03

C не «заботится о копии», потому что он не создает копию.

Scott Hunter 03.07.2024 15:22

Я чувствую, что это все еще проблема с заказом. f(s+[n+1], n+1) по сути temp = s+[n+1]; f(temp, n+1). Вы добавляете перед рекурсивным вызовом, а код C добавляет после. Но есть и другая проблема: s+[n+1] создаст новый список, который будет передан рекурсивному вызову. В C вы не можете создать новый «список» (или массив), все вызовы функций будут использовать один массив.

Some programmer dude 03.07.2024 15:23
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...
2
5
68
1
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 1

Ответ принят как подходящий

Разница заключается в этих фрагментах кода:

Питон:

    f(s + [n+1], n+1)
    f(s, n+1)

С:

    f(s, n+1);
    s[n+1] = true;
    f(s, n+1);

Проблемы:

  1. Код C делает выбор в другом порядке, включая n+1 для второго рекурсивного вызова, тогда как версия Python делает это для первого рекурсивного вызова. На самом деле это не проблема, но частично объясняет разницу в результатах.

  2. Еще большая проблема заключается в том, что код C не устанавливает s[n+1] обратно в false после второго рекурсивного вызова, что (плохо) повлияет на поведение выше по дереву рекурсии. Это ошибка, которой нет в коде Python, где выбор i+1 существует только во время рекурсивного вызова, но не продолжает выбираться после завершения этого рекурсивного вызова.

Чтобы исправить ошибку, вы можете добавить следующий оператор после второго рекурсивного вызова:

    s[n+1] = false;

Но чтобы вывод был таким же, как и для кода Python, также измените порядок:

    s[n+1] = true;
    f(s, n+1);
    s[n+1] = false;
    f(s, n+1);

Можно подробнее, как именно это влияет? Если я правильно понимаю, после первого вызова ему передается копия массива и модифицируется s на второй. В смысле предоставления они получают одну и ту же «информацию», так что же меняет добавление s[n+1] = false?

epestr 03.07.2024 15:59

Сдачу дадут не тут же на месте, а позже. В цикле печати вы также посетите элементы с индексами s, которые были установлены на более глубокой глубине рекурсии через родственную ветвь в дереве рекурсии. Если вы не сбросили эти записи обратно на false перед возвратом из более глубокой рекурсии, тогда этот цикл печати все равно будет видеть их установленными на true, а это не то, что вам нужно.

trincot 03.07.2024 16:05

Другие вопросы по теме