void 类型如何处理递归回溯返回

Question

为了概括这个问题，我从 Zelenski CS 课程讲义中借用了材料。而且，这与我的具体问题有关，因为几年前我从不同的讲师那里上课并学习了这种 C++ 方法。讲义是here。由于我偶尔使用它，因此我对 C++ 的理解很低。基本上，我需要编写程序的几次我回到课堂资料，找到类似的东西并从那里开始。

在这个例子中（第 4 页），Julie 在字符串函数中使用递归算法查找单词。为了减少递归调用的数量，她添加了一个决策点bool containsWord()。

string FindWord(string soFar, string rest, Lexicon &lex)
{
  if (rest.empty()) {
   return (lex.containsWord(soFar)? soFar : "");
  } else {
   for (int i = 0; i < rest.length(); i++) {
     string remain = rest.substr(0, i) + rest.substr(i+1);
     string found = FindWord(soFar + rest[i], remain, lex);
     if (!found.empty()) return found;
   }
  }
 return ""; // empty string indicates failure
}

为了增加该算法的使用灵活性，是否可以将其实现为 void 类型？

void FindWord(string soFar, string rest, Lexicon &lex, Set::StructT &words)
{
  if (rest.empty()) {
    if (lex.containsWord(soFar)) //this is a bool
       updateSet(soFar, words); //add soFar to referenced Set struct tree
  } else {
   for (int i = 0; i < rest.length(); i++) {
     string remain = rest.substr(0, i) + rest.substr(i+1);
     return FindWord(soFar + rest[i], remain, lex, words); //<-this is where I am confused conceptually
   }
  }
 return; // indicates failure
}

还有，没有回报怎么办

void FindWord(string soFar, string rest, Lexicon &lex, Set::StructT &words)
{
  if (rest.empty()) {
    if (lex.containsWord(soFar)) 
       updateSet(soFar, words); //add soFar to Set memory tree
  } else {
   for (int i = 0; i < rest.length(); i++) {
     string remain = rest.substr(0, i) + rest.substr(i+1);
     FindWord(soFar + rest[i], remain, lex, words); //<-this is where I am confused conceptually
   }
  }
}

Answer 1

第一个代码片段将尝试rest 的所有排列，附加到soFar 的初始值（可能是一个空字符串？）。它将停止在lex 中找到的第一个单词。找到该单词后将立即返回，此时搜索将被缩短。如果lex 中没有任何内容，则当所有for 循环都运行到最后时，最终将返回空字符串。

第二个片段只会尝试一个单词：初始soFar 和rest 字符串的连接。如果连接的字符串在lex 中，它将调用updateSet。然后它会返回，表示失败。不会执行进一步的搜索，因为来自for 循环内部的return 是无条件的。

所以这两个功能是完全不同的。要使第二个代码的行为与第一个代码一样，您需要它返回其他内容以指示成功，并且仅在FindWord 调用返回值指示成功时从for 循环内返回。很明显，void 不能用来表示failure 和success。至少，您需要为此返回 bool 值。

如果没有返回，您的第三个代码将执行详尽的搜索。 rest 的初始字符串值的每个可能的排列都将被尝试，以在词典中找到。

您可以像这样想象正在发生的事情：

FindWord:   soFar=""     rest=...........
    for:    i=...    rest[i]=a
       call findWord

FindWord:   soFar=a       rest=..........
    for:    i=...    rest[i]=b
       call findWord

FindWord:   soFar=ab       rest=.........
    for:    i=...    rest[i]=c
       call findWord
       if return, the loop will be cut short
       if not, the loop continues and next i will be tried

 ......

FindWord:   soFar=abcdefgh...      rest=z
    for:    i=0      rest[0]=z
       call findWord

FindWord:   soFar=abcdefgh...z      rest=""      // base case
    // for:    i=N/A    rest[i]=N/A
    if soFar is_in lex                           // base case
      then do_some and return soFar  OR  success
      else             return ""     OR  failure

每次达到基本情况（rest 为空）时，我们在堆栈上都有n+1FindWord 调用帧，用于初始n 字符串中的n 字母。

每次到达底部时，我们都会从rest 中挑选出所有字母。执行检查以查看它是否在lex 中，然后控制返回上一级。

因此，如果没有返回，每个for 循环将运行到其结束。如果返回是无条件的，则只会尝试一种排列 - 微不足道的排列。但如果返回是有条件的，那么整个事情只会在第一次成功时停止。