C递归程序中的输出不准确

Question

C 递归函数错误

我正在学习“实用 C 编程，第 3 版” 由 Steve Oualline 撰写，其中包含这项任务，以制作具有以下要求的程序。

练习 9-3：编写一个函数 count(number, array, length) 计算 number 出现在 array 中的次数。该数组具有length 元素。这 函数应该是递归的。编写一个测试程序来配合这个函数。

我在大约 15 分钟内编写了程序，但我的输出并不完全符合我的要求。代码如下：

#include <stdio.h>

int length;
int count(int num2count, int array[length], int size);

int main(void)
{
  char check;
  int i = 0;
  long int num_to_be_counted;
  int ans;
  printf("Please enter the length of array:");
  scanf("%d",&length);
  long int numbers[length];

  for(int i = 0; i != length; ++i) {
    numbers[i] = 0;
  }

  printf("Enter the array:");

  while( check != '\n') {
    scanf("%li",&numbers[i]);
    ++i;
    check = getchar();
  }

  printf("Enter the number to be counted in the array:");

  scanf("%d",&num_to_be_counted);

  for(int i = 0; i != length; ++i) {
    numbers[i] = 0;
  }

  ans = count(num_to_be_counted,numbers,length);

  printf("The number appears %d times in the array.",ans);

  return 0;
}


int count(int num2count, int array[length], int size)
{
  static int times = 0;
  static int i = 0;

  if ( array[i] == num2count) {
    ++times;
  }

  if(i == size) {
    return times;
  }

  while( i != length ) {
    ++i;
    count(num2count,array,length);
  }
}

程序没有错误（逻辑错误除外），这是示例输入和输出

length = 4
numbers = 1 2 2 4
number_to_count = 2
Output: 4

该函数甚至不计算要计算的数字；它只返回数组的大小，例如在本例中为 4。

我们将不胜感激任何形式的帮助。

Answer 1

代码中的问题：

• 您的代码将输入数组重置为0，然后再对其进行任何操作。

• count 在检查if(i == size) 之前访问array[i]，即您有越界访问。

• 您对count 的递归调用被包裹在一个循环中。这是没有意义的，因为嵌套的 count 调用将自行循环（并且在每次迭代中再次调用 count，这将自行循环......）。

• count 中的所有局部变量都是static，这意味着该函数是无用的：你不能在任何程序中多次调用它。一个更好的测试程序来证明这一点是这样的：

  for (int i = 0; i < length; i++) {
      printf("%d appears %d times in the array\n", numbers[i], count(numbers[i], numbers, length));
  }
  

其他问题：

• int i; 在您的 main() 函数中未使用。
• check 在您第一次检查时未初始化。
• 将getchar() 的结果分配给char 通常是个坏主意； getchar() 返回 int 是有原因的。
• 您的程序中存在类型错误：numbers 被声明为 long int 的数组，但您将其传递给采用 int 数组的函数。
• system() 缺少 #include <stdlib.h>。

Answer 2

1. 在将数组值传递给函数之前不要重置它们。
2. count 中的 while 循环没有意义，重新考虑它的工作方式，也许打印出递归调用。另外 count 可能不会返回任何内容，请修复它。
3. 正如 cmets 中已经提到的，在访问数组元素之前检查是否越界。

Answer 3

这里有很多问题。

首先，这比应有的复杂得多。您使用了static，这根本不需要。

答案是错误的，因为你计算了多次。

这是应该的。你可以试着理解这段代码。

int count(int num2count, int array[], int size)
{
    if( size<= 0) return 0;
    return (array[size-1]==num2count)+count(num2count,array,size-1);
}

或

int count(int num2count, int array[], int size)
{
    if( size<= 0) return 0;
    return (array[0]==num2count)+count(num2count,array+1,size-1);
}

为什么我不应该在递归中使用static？这没有错，但它是一个糟糕的设计，因为当你有数千行代码和大量函数时，它就会成为一个问题。然后跟踪哪个变量导致了任何问题或调试它会非常乏味。 ¹

你的问题

int count(int num2count, int array[length], int size)
{
    static int times = 0;  // bad design and unnecessary.
    static int i = 0;

   if ( array[i] == num2count)
   {
    ++times;
   }



   if(i == size)
   {
    return times;
   }
   while( i < length ) <----check
   {
     ++i;
     count(num2count,array,length);
   }

}

另外，count() 不返回任何值，因此没有必要将其存储在变量中。

¹_{我刚才提到了几个问题和问题的干净解决方案。有关详细说明，请参阅 melpomene 的回答。}