如何返回递归function在C++中被调用了多少次？

Question

void funct(int n)
{
    int steps = 0;
    if(n != 1){
        steps++;
        if((n % 2) == 0){
            funct(n/2);
        }
        else if((n % 2) != 0){
            funct((3*n + 1));
        }
        cout << steps << " ";

    }
    
}

我试过这段代码，但每次都打印 1； 我希望我的代码打印它被调用了多少次。

Answer 1

steps是funct中的局部变量，每次调用funct都有自己的副本。 您需要通过对funct的所有调用传递单个变量才能正确计数。

void funct(int n, int& steps)
{
    if(n != 1){
        steps++;
        if((n % 2) == 0){
            funct(n/2, steps);
        }
        else if((n % 2) != 0){
            funct((3*n + 1), steps);
        }
    }
}
int main()
{
   int steps = 0;
   funct(5, steps);
   cout << steps << "\n";
}

Answer 2

就目前而言，您的 function 中的steps变量是一个自动存储持续时间的局部变量。 后者意味着它将在每次调用 function 时重新初始化为零。

您可以将static关键字添加到声明中，以便仅在第一次调用 function ( cppreference ) 时进行初始化（为零），并且从那时起，修改后的值将在 function 的后续调用中保持不变（直到或除非它被明确重置¹ ）。

然而，即便如此，如果您想查看“滚动”计数，您需要在进行任何递归调用之前放置cout行（报告值的位置）。

这是一种可能性（我还将您的测试条件从n != 1更改为n > 1 ，以防止在对您的问题的评论中提到的潜在无限递归）：

void funct(int n)
{
    static int steps = 0; // Initialized only the first time this line is reached
    if (n > 1) {
        steps++;
        std::cout << steps << " ";
        if ((n % 2) == 0) {
            funct(n / 2);
        }
        else if ((n % 2) != 0) {
            funct((3 * n + 1));
        }
    }
}

---

¹实现此“显式”重置的一种方法是在递归链完成时在else块中执行此操作。 以下代码展示了如何执行此操作，以及一个简短的main代码，展示了该行为如何在对funct的多个连续“顶级”调用上起作用：

#include <iostream>

void funct(int n)
{
    static int steps = 0;
    if (steps == 0) {
        std::cout << "Top-level call with " << n << "... ";
    }
    if (n > 1) {
        steps++;
        std::cout << steps << " ";
        if ((n % 2) == 0) {
            funct(n / 2);
        }
        else if ((n % 2) != 0) {
            funct((3 * n + 1));
        }
    }
    else {
        std::cout << std::endl;
        steps = 0;
    }
}

int main()
{
    funct(5);
    funct(9);
    funct(8);
    return 0;
}

Output：

Top-level call with 5... 1 2 3 4 5
Top-level call with 9... 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Top-level call with 8... 1 2 3

另一种方法是使用“特殊”值（例如负数）来更改 function 的行为，这样，如果传递了这样的值，function 会将steps重置为零，然后立即返回。

Answer 3

让 function 返回它被调用了多少次。 这总是比递归调用报告的调用次数多一个：

int funct(int n)
{
    int steps = 0;
    if(n != 1){
        if((n % 2) == 0){
            steps = funct(n/2);
        }
        else {
            steps = funct((3*n + 1));
        }
    }
    return steps + 1;
}

int main()
{
   int steps = funct(5);
   cout << steps << "\n";
}