从 C 中的数组中消除 NaN 值答案

【问题标题】：Eliminating NaN Values from an array in C从 C 中的数组中消除 NaN 值
【发布时间】：2021-01-18 12:54:17
【问题描述】：

我试图清理给定数组示例中的“NaN”变量；我的输入数组 A 是：

float A[] = { 5.0f, NAN, 1.5f, 0.0f, 1.75f };

预期的输出数组 A 是：

{5.0f,1.5f, 0.0f, 1.75f}

我可以删除每个 NAN 并将元素向左移动一次。但是如果数组太大而无法处理，就会成为低效的算法。

我在 C 中找不到任何解决方案。所以我的问题是有没有比这些方法更有效的解决方案？

问候。

【问题讨论】：

(a) “将元素向左移动一次”是什么意思？显示代码，或者至少是伪代码，解释你的意思。 (b) C 中的数组是一组连续分配的特定类型的对象。如果输出数组要包含非 NaN 值，则它们必须移动到该位置。如果输出是一个数组，就没有办法了。可能有快速的方法可以做到这一点，并且可能有其他方法可以管理数据而不是作为数组。
我的意思是，我可以检测到“NaN”值。然后获取该变量的索引（例如 a）。在数组的最后一个元素之前，它看起来像 array[a] = array[a+1]。
每次找到 NaN 时，都不需要在 array[a] = array[a+1] 上进行迭代。你能想到另一种算法吗？
好吧，例如，如果我使用的是现代 C++，我可以使用 STL 库和向量作为容器，所有的工作都只是使用擦除方法。所以我在 C 中寻找类似的解决方案。
你必须以某种方式填补空白......

标签： arrays c algorithm

【解决方案1】：

从 C 中的数组中消除 NaN 值

这里关于 NaN 没有什么特别之处。要从数组中删除一个值，请遍历数组。

// `isnan()`
#include <math.h>

// In place solution
float A[] = { 5.0f, NAN, 1.5f, 0.0f, 1.75f };
size_t n = sizeof A/sizeof A[0];
size_t w = 0; 
for (size_t r = 0; r < n; r++) {
  if (!isnan(A[r]) {
    A[w++] = A[r];
  }
}
// Array size is still `n`, yet the first `w` elements are of interest.

要创建一个新数组，代码可以形成一个 VLA 并遍历 A[] 两次，第一次确定大小，第二次读取和复制。

// New array solution
float A[] = { 5.0f, NAN, 1.5f, 0.0f, 1.75f };
size_t n = sizeof A/sizeof A[0];

size_t new_n = 0;
for (size_t r = 0; r < n; r++) {
  if (!isnan(A[r]) new_n++;
}

if (new_n == 0) TBD_code();  // VLA must be at least 1
float new_A[new_n];
size_t w = 0; 
for (size_t r = 0; r < n; r++) {
  if (!isnan(A[r]) {
    new_A[w++] = A[r];
  }
}

【讨论】：

【解决方案2】：

有一个使用two pointers technique 的O(n) 解决方案。可以将所有 NaN 术语交换到数组的末尾，同时保留非 NaN 术语的相对顺序。
p 记录遇到了多少非 NaN 术语并将其返回以保留跟踪A的当前大小。

int moveNAN(float A[], int n)
{
    int p = 0;
    for(int i = 0; i < n; ++i)
        if(!isnan(A[i]))  // if `isnan` is not defined use `A[i] == A[i]` (NaN values return false)
        {
            if(p != i)
                swap(A[i], A[p]);
            ++p;
        }
    return p;
}

【讨论】：