剑指offer 学习笔记 求1+2+...+n
面试题64:求1+2+…+n。不能用乘除法、for、while、if、else、switch、case等关键字及条件判断语句(包括A?B:C)。
法一:构造函数求解。循环让相同的代码循环运行n次,我们也可以不用循环语句完成,先定义一个类型,接着创建n个该类型的对象,那么这个类型的构造函数就会被调用n次:
#include <iostream>
using namespace std;
class Temp {
public:
Temp() {
++i;
sum += i;
}
static unsigned GetSum() {
return sum;
}
static void Reset() {
i = 0;
sum = 0;
}
private:
static unsigned i;
static unsigned sum;
};
unsigned Temp::i = 0;
unsigned Temp::sum = 0;
unsigned GetSum(int n) {
if (n < 1) {
return -1;
}
Temp::Reset();
Temp* p = new Temp[n];
delete[] p;
p = nullptr;
return Temp::GetSum();
}
int main() {
cout << GetSum(5) << endl;
}
法二:虚函数求解。由于我们不能通过if判断来终止递归,我们可以定义两个函数,一个充当递归函数的角色,一个处理终止递归的情况,我们需要做的就是二选一。可以使用bool变量完成二选一,如值为true时调用第一个函数,否则调用第二个。我们可以把数值变量n当做布尔值使用,n非0时,通过!!n使条件为true,n为0时,通过!!n使得条件为false:
#include <iostream>
using namespace std;
class A;
A* arr[2];
class A {
public:
virtual int GetSum(int n) {
return 0;
}
};
class B : public A {
public:
virtual int GetSum(int n) override {
return arr[!!n]->GetSum(n - 1) + n;
}
};
int GetSum(int n) {
if (n < 1) {
return 0;
}
A a;
B b;
arr[0] = &a;
arr[1] = &b;
return arr[!!n]->GetSum(n);
}
int main() {
cout << GetSum(5) << endl;
}
法三:函数指针求解。在纯C环境中,不能用虚函数,可以直接使用函数指针:
#include <iostream>
using namespace std;
int GetSumTeminator(int n) {
return 0;
}
int GetSum(int n) {
static int (*p[2])(int) = { GetSumTeminator, GetSum }; // 将两个函数指针存放在static数组中
return p[!!n](n - 1) + n;
}
int main() {
cout << GetSum(5) << endl;
}
法四:利用模板类型求解:
template <unsigned int n> struct getSum {
enum Value { N = getSum<n - 1>::N + n };
};
template <> struct getSum<1> {
enum Value { N = 1 };
};
int main() {
getSum<5> res;
cout << res.N << endl;
}
在编译时,getSum会递归计算和,n必须是编译时就能确定的常量,不能动态输入,且编译器对递归编译代码的深度有限制,不能输入太大的n。
以上代码中使用枚举是因为枚举在类中与static的成员类似,可以不生成对象就访问,并且枚举也不占用类对象的空间,而是相当于常量,在编译期就被替换为值了。这种枚举用法可以用在之前比较老的不支持类内const static的编译器上,因此一种可替代的写法如下:
template <unsigned int n> struct getSum {
const static unsigned int N = getSum<n - 1>::N + n;
};
template <> struct getSum<1> {
const static unsigned int N = 1;
};
int main() {
getSum<5> res;
cout << res.N << endl;
}
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