C ++：创建无穷大的整数向量

Posted 2021-05-06

我正在研究算法，我需要初始化int的向量：

std::vector<int> subs(10)

固定长度的值：

{-inf, +inf, +inf …. }

This是我读到的可以使用MAX_INT的地方，但它并不安静，因为我的vector的元素应该大于任何可能的int值。

我喜欢从this answer超载比较运算符方法，但如果应该有infinitytype，如何使用int类对象初始化向量？

或许你知道更好的解决方案吗？

谢谢。

答案

解决方案取决于您的算法（或算法的实现）具有以下假设：

• 您可以将元素大小增加到int以外（例如，如果你的sizeof(int)是4，使用int64_t），并初始化为(int64_t) 1 + std::numeric_limits<int>:max()（对于负值也是如此）。但也许你的算法假设你不能通过加上乘以正数来“超越无穷大”？
• 您可以像其他答案一样使用std::variant，在int和infinity之间进行选择;但也许你的算法假设你的元素表现得像数字？
• 您可以使用基于比率的“数字”类，确保它不会获得除无限之外的非整数值。
• 你可以让你的算法特殊情况下的最大和最小整数
• 您可以使用支持 - / + infinity的floats或doubles，并将它们限制为完整性。
• 等等

所以，它真的只是取决于并没有一个适合所有人的解决方案。

另一答案

AS已经在评论中说过，你不能在int中存储无穷大值：这种类型的所有值都是明确定义的和有限的。

如果你可以使用向量作为无限的向量的向量，那么考虑使用这样的类型：

struct infinite
{ };

bool operator < (int, infinite)
{
    return true;
}

另一答案

您可以使用支持双调度的变量（例如，boost::variant），它存储int或infinitytype（应该存储无穷大的符号，例如在bool中），然后通过访问者实现比较运算符。

但是我认为如果你只使用double而不是int会更简单，并且每当你取出一个非无穷大的值时，将它转换为int。如果性能不是一个很大的问题，那么它将正常工作（可能仍然比变体更快）。如果你需要很好的性能，那么只需使用MAX_INT并完成它。

另一答案

您已经意识到“无限”类型的概念，但该实现只能包含无限值。还有另一个相关的想法：

struct extended_int {
  enum {NEGINF, FINITE, POSINF} type;
  int finiteValue; // Only meaningful when type==FINITE

  bool operator<(extended_int rhs) {
    if (this->type==POSINF) return false;
    if (rhs.type==NEGINF) return false;
    if (this->type==FINITE && rhs.type==POSINF) return false;
    if (this->type==NEGINF && rhs.type==FINITE) return false;
    assert(this->type==FINITE && rhs.type==FINITE);
    return this->finiteValue < rhs.finiteValue)
  }

  // Implicitly converting ctor
  constexpr extended_int(int value) : type(FINITE), finiteValue(value) { }
  // And the two infinities
  static constexpr extended_int posinf;
  static constexpr extended_int neginf;
}

你现在有extended_int(5) < extended_int(6)但extended_int(5) < extended_int::posinf