我的这个 C++ 递归函数有什么问题？答案

【问题标题】：What is wrong with this C++ recursion function of mine?我的这个 C++ 递归函数有什么问题？
【发布时间】：2015-11-20 13:34:18
【问题描述】：

首先抱歉，如果代码奇怪。按照此处的分享说明进行操作后看起来不错，但这是我的第一次。无论如何，我有一个类分配，我需要在其中创建一个递归函数，当给定一个数组时，它会返回其元素的总和。我找到了可以在线使用的解决方案，但它们似乎与我的足够相似。我的代码运行，但总和是一个巨大的整数，特别是总和输出下方的代码是 -858993459。我以前见过一些类似的事情，我尝试过可能是一个常见的错误，但我至少没有找到任何东西。请帮助解释发生了什么，我想使用我设置的参数（我已经看到了其他方式）因为我希望我的代码至少有点独特。提前谢谢大家！

    #include <iostream>
    #include <array>
    #include <string>
    using namespace std;

    int getSumOfElements(int intArray[], int firstElement, int lastElement, int sum) {
    if (firstElement > lastElement)
        return sum;
    else {
        sum += intArray[firstElement] + intArray[lastElement];
        getSumOfElements(intArray, firstElement + 1, lastElement - 1, sum);
        }
    }

    int main()
    {
        int sum = 0, lastElement, firstElement = 0;
        int exampleArray1[] = { 1, 5, 6, 12, 7 }, exampleArray2[] = { 3, -5, -16, 4, 10, 1, 7 };

        lastElement = sizeof(exampleArray1) / sizeof(exampleArray1[0]);
        sum = getSumOfElements(exampleArray1, firstElement, lastElement, sum);
        cout << "The sum of all elements in Array1 are " << sum << endl;

        lastElement = sizeof(exampleArray2) / sizeof(exampleArray2[0]);
        sum = getSumOfElements(exampleArray2, firstElement, lastElement, sum);
        cout << "The sum of all elements in Array2 are " << sum << endl;

        system("pause");
   }

【问题讨论】：

您没有将 getSumOfElements 的递归调用分配给任何东西。同样如所写，它没有右大括号，所以当你在这里复制它时一定发生了一些事情。
这可能是众多问题中的一个，但如果只添加数组的firstElement和lastElement，你是如何对数组元素求和的？
另外，对于奇数个数组元素，您最终会计算中间项两次。您应该添加一个检查，如果 first == last，则只添加该元素一次。
最初 lastElement 将在您的数组之外（因为最后一个有效的数组元素位于 (# of elements in array - 1)。
右括号是一个错字，我修复了它，但它在我的原始程序中。感谢您指出奇怪的元素。我使用的旧代码只是简单地交换了元素，那时这不是问题。非常感谢您指出我的变量 lastElement 只需减去一个。信不信由你，我从旧代码中得到了它，但是当我显然没有想到时将其删除 xD 再次感谢大家！

标签： c++ recursion

【解决方案1】：

您在数组之外进行索引。

int lastElement = sizeof(exampleArray1) / sizeof(exampleArray1[0]);
sum = getSumOfElements(exampleArray1, firstElement, lastElement, sum);

然后你做

sum += intArray[firstElement] + intArray[lastElement];

在第一次调用期间，lastElement 将在数组之外进行索引。你应该这样做

sum = getSumOfElements(exampleArray1, firstElement, lastElement - 1, sum);

这就是为什么你会得到一个“奇怪”的整数值，比如 -858993459。

【讨论】：

同样if(firstElement > lastElement) 应该是if(firstElement >= lastElement)。
一般问题是lastElement其实是元素个数，最后一个元素的索引是lastElement - 1。
我最终这样做了，但它似乎仍然无法正常工作。即使在进行了所有其他更改之后。现在我让它检查 first > second then else if first == second else 什么我以前。我编辑了上面的问题以反映更改。
@JoshuaRG1993 仔细考虑大量重写问题。它使所有现有的答案看起来很愚蠢。一般来说，提出一个新问题比移动旧问题的目标柱更好。一方面，如果我不知道它的写作背景，很难判断这是否是一个好的答案。
好的，为了清楚起见，您建议不要编辑主要问题，对吗？

【解决方案2】：

在 getSumOfElements 的其他条件下，您没有返回任何东西，它是用于返回的垃圾值。

【讨论】：

我不确定是否需要。在调用我的函数之前，我尝试了使用和不使用“返回”，结果仍然相同。
您的代码中还有其他问题。但是您的函数返回垃圾的主要原因是缺少返回语句。有了它你会得到不正确的结果，但不会是垃圾。
@JoshuaRG1993 绝对需要返回语句！尝试使用-Wall -Werror 进行编译，您的代码将无法编译，因为并非所有路径都返回int
好的，谢谢。我会把它放在那里。我一定没有想清楚，因为我找不到处理奇数或偶数数组的简单方法。所以也许我会在里面放一个 if 语句，所以有两个代码块，一个是奇数，另一个是偶数。
刚刚意识到我的 else if first == last case 只是首先添加而不是 intArray[first]。所以代码现在不适用于奇数数组......

【解决方案3】：

感谢以上所有帮助 ^^ 所有 cmets 都给出了答案，但不幸的是我只能选择一个。但是，我重新编辑了最初的问题，使其与第一次被问到时一样，下面我将根据所有输入显示工作代码。

    int getSumOfElements(int intArray[], int firstElement, int lastElement, int sum) {
        if (firstElement > lastElement)
            return sum;
        else if (firstElement == lastElement) {
            sum += intArray[firstElement];
            return sum;
        }
        else {
            sum += intArray[firstElement] + intArray[lastElement];
            return getSumOfElements(intArray, firstElement + 1, lastElement - 1, sum);
        }
    }

    int main()
    {
        int sum1, sum2, sum3, lastElement, firstElement = 0;
        int exampleArray1[] = { 1, 5, 6, 12, 7 }, exampleArray2[] = { 3, -5, -16, 4, 10, 1, 7 },
            exampleArray3[] = { 1, 3, 5, 6 };

        lastElement = sizeof(exampleArray1) / sizeof(exampleArray1[0]) - 1;
        sum1 = getSumOfElements(exampleArray1, firstElement, lastElement, 0);
        cout << "The sum of all elements in Array1 are " << sum1 << endl;

        lastElement = sizeof(exampleArray2) / sizeof(exampleArray2[0]) - 1;
        sum2 = getSumOfElements(exampleArray2, firstElement, lastElement, 0);
        cout << "The sum of all elements in Array2 are " << sum2 << endl;

        lastElement = sizeof(exampleArray3) / sizeof(exampleArray3[0]) - 1;
        sum3 = getSumOfElements(exampleArray3, firstElement, lastElement, 0);
        cout << "The sum of all elements in Array3 are " << sum3 << endl;

        system("pause");
    }

【讨论】：

【解决方案4】：

我知道，自您最初提出问题以来，您已对问题进行了修改，但请暂时保留您的问题。

你的递归函数有几个问题（原文如下）：

int getSumOfElements(int intArray[], int firstElement, int lastElement, int sum) {
if (firstElement > lastElement)
    return sum;
else if (firstElement == lastElement)
    sum += firstElement;
else {
    sum += intArray[firstElement] + intArray[lastElement];
    getSumOfElements(intArray, firstElement + 1, lastElement - 1, sum);
    }
}

在最简单的形式中，递归主要有两个方面：基本情况和递归情况。您有 2 个基本案例（这很好）：

当您当前处于 firstElement 索引大于 lastElement 索引的情况时（使用偶数大小的数组完成）
当您的 firstElement 索引与您的最后一个元素索引相同时（使用奇数大小的数组完成）

您应该执行实际逻辑的唯一时间是在递归的情况下。因此，您的基本情况应该简单地返回0（第一个）或intArray[firstElement]（第二个值）。为什么？因为您的函数仅返回从 firstElement 到 lastElement 的整数之和。如果你已经越过了，那么你已经添加了所有的数字。如果该索引相同，那么总和就是值本身，因为这是您仍然需要添加的唯一值。

您只能在递归情况下进行加法。您要说的是getSumOfElements(..., first, last, sum) 与intArray[first] + intArray[last] + getSumOfElements(..., first+1, last-1, sum) 相同（添加两端并通过再次执行递归添加其余部分，总是更接近中间）。因此，您的递归案例应该简单地将数组的 firstElement 索引、数组的 lastElement 索引以及 rest 值的总和相加，然后返回。

固定版本看起来像：

int getSumOfElements(int intArray[], int firstElement, int lastElement) {
    if (firstElement > lastElement) {
        return 0;
    }
    if (firstElement == lastElement) {
        return intArray[firstElement];
    }
    else {
        return intArray[firstElement] + intArray[lastElement] + getSumOfElements(intArray, firstElement + 1, lastElement - 1);
    }
}

请注意，您不需要在递归调用中携带总和，因为您在每次调用中返回总和到目前为止。我真的希望对递归有更多的了解。

工作样本：http://ideone.com/9xkMqT

【讨论】：