使用地图记忆

Question

我正在尝试使用 map 优化递归问题来处理运行时错误。但是，使用 memoization 方法和实现 map 仍然不能完全解决问题。通过使用朴素的递归方式，直到totalNum = 36才会出现分段错误错误。优化后，当totalNum变得非常大时，仍然会出现分段错误错误，例如99999。 即使 totalNum 大于 99999，有没有办法解决这个运行时问题？以下是我的头文件代码：

using namespace std; 
static map<pair<int, int>, double> map;

double val(int r, int b){   
if (0 == r)
    return ((double) b);
if (0 == b)
    return (0);
if (map.find(make_pair(r, b)) != map.end()){
    return (double)map[make_pair(r, b)];
} else{
    double num1 = ((double) r/(r+b)) * value(r-1, b);
    double num2 = ((double) b/(r+b)) * value(r, b-1);
    double value = max((num1 + num2), (double) (b - r));
    map[make_pair(r, b)] = value;
    return value;
}
}

#endif

在main()中用于打印消息：cout

Answer 1

即使 totalNum 大于 99999，有没有办法解决这个运行时问题？ 摆脱递归。很容易找出计算值(r, b) 所需的值。您可以使用循环来计算它们。

递归版本的问题是它需要大量的堆栈空间，这是相当有限的。因此，此解决方案无法扩展。记忆并没有改变这一点，因为函数参数和返回值仍然需要保存在堆栈上。即使可以优化递归（通常仅使用尾递归），未优化的构建仍然不会运行。这可能意味着您无法有效地调试您的程序。

当您更改为循环时，您可以将堆栈空间重新用于函数参数，并且可以将结果存储在堆上。

Answer 2

优化（以及记忆化，作为一种优化技术）用于将慢代码变成更快的代码，而不是将容易出错的代码变成无错误的代码。

很可能您的段错误（参见 wiki 上的 common causes）与记忆化没有任何关系。当然，添加 memoization 会改变 segfault 的频率和行为，但这并没有导致它也没有删除它。

段错误的最常见原因是尝试使用已释放的（C++ 中的deleted）指针，但您的代码不直接处理任何原始指针，因此可能不是原因。

段错误的第二个最常见原因是返回对局部变量的引用，在这种情况下也不会发生这种情况。

但是，因为在记忆化之后，段错误发生在更大的数字（totalNum）上，它可能与堆栈大小有关。在 C++ 中，递归通常会导致堆栈使用量不断增加，并且您可以轻松地用完操作系统通常提供的所有堆栈（导致堆栈溢出，这通常表示为段错误）。这可能是分段错误的来源。如果您使用的是 linux，请尝试使用 ulimit -s 查看您当前的堆栈大小并粗暴地增加它（通过使用类似 ulimit -s 65536 的东西来获得 64 Mb 的堆栈），看看这是否会使您在更大的 totalNum 处出现段错误。如果是这样，那么您现在知道您的问题是堆栈溢出。 Then it will be easier to find solutions for it。因此，无错误的解决方案是将递归算法更改为基于任务的算法（即设置要处理的值队列，循环遍历它并处理其中的项目，而不是使用递归）。

否则，有更多代码可以查看，因为段错误不太可能是由这个记忆代码引起的。

此外，如果您提供一个最小的工作示例，其中包含一个虚拟的 main 函数和编译所需的一切，那将是非常好的。