如何计算向量递归类型中的非空向量

Question

我有一种类型，可以定义为向量的向量 ... 整数类型的向量。示例：

std::vector<std::vector<std::vector<std::vector< std::vector<signed char> > > > > _data;

我正在寻找一种优雅的方法来确定更深层次的非空向量的数量。对于该示例，我可以使用 4 封装循环来做到这一点，例如

for (it0 = data.cbegin() ; it0 != _data.cend() ; ++it0)
 for (it1 = *it0.cbegin() ; it1 != *it0.cend() ; ++it1)
   for (it2 = *it1.cbegin() ; it2 != *it1.cend() ; ++it2)
      for (it3 = *it2.cbegin() ; it3 != *it2.cend() ; ++it3)
          nonEmpty += (unsigned int) (*it3.empty());

但是我怎样才能创建一个模板（以支持向量、列表或任何类型的容器共享相同的 API）函数来为任何深度（超过 4 级）做到这一点？我认为递归是正确的方法，但不知道如何使用 Template ...

欢迎所有帮助和建议，因为我很确定有不止一种解决方案。

Answer 1

这是一个 C++98 解决方案，仅使用基本模板特化：

template<typename T> struct VectorCounter {
    /* no count method: this is an error */
};

template<typename U> struct VectorCounter<vector<U> > {
    static int count(const vector<U> &v) {
        return (int)v.empty();
    }
};

template<typename V> struct VectorCounter<vector<vector<V> > > {
    static int count(const vector<vector<V> > &v) {
        int ret = 0;
        for(typename vector<vector<V> >::const_iterator it=v.cbegin(); it!=v.cend(); ++it) {
            ret += VectorCounter<vector<V> >::count(*it);
        }
        return ret;
    }
};

template<typename T> int count_nonempty_vectors(const T &v) {
    return VectorCounter<T>::count(v);
}

经过以下测试（此测试代码使用auto作为扩展，因为我很懒）：

#include <iostream>
#include <vector>
using std::vector;

typedef vector<vector<vector<vector<vector<signed char> > > > > data_t;

int count_fixed(const data_t &data) {
    int nonEmpty = 0;
    for (auto it0 = data.cbegin() ; it0 != data.cend() ; ++it0)
        for (auto it1 = it0->cbegin() ; it1 != it0->cend() ; ++it1)
            for (auto it2 = it1->cbegin() ; it2 != it1->cend() ; ++it2)
                for (auto it3 = it2->cbegin() ; it3 != it2->cend() ; ++it3)
                    nonEmpty += (unsigned int)(it3->empty());
    return nonEmpty;
}

data_t build_data() {
    data_t data(5);
    int sz = 0;
    for (auto it0 = data.begin() ; it0 != data.end() ; ++it0) {
        it0->resize(4);
        for (auto it1 = it0->begin() ; it1 != it0->end() ; ++it1) {
            it1->resize(3);
            for (auto it2 = it1->begin() ; it2 != it1->end() ; ++it2) {
                it2->resize(2);
                it2->at(0).resize(1);
                it2->at(1).resize(0);
            }
        }
    }
    return data;
};

int main() {
    std::cout << count_fixed(build_data()) << std::endl;
    std::cout << count_nonempty_vectors(build_data()) << std::endl;
    return 0;
}

两者都打印出“60”。

Answer 2

也许是这样的？ （它使用std::enable_if，所以它是 C++11 的答案，但也许你可以使用 boost 代替）。

template <typename T, typename U>
typename std::enable_if<std::is_same<typename U::value_type,T>::value,std::size_t>::type
non_empties(const U& r)
{
    return !r.empty();
}

template <typename T, typename U>
typename std::enable_if<!std::is_same<typename U::value_type,T>::value,std::size_t>::type
non_empties(const U& r)
{
    std::size_t res = 0;
    for(auto& it : r)
    {
        res += non_empties<T>(it);
    }
    return res;
}

用法：

auto non_empty_terminal = non_empties<signed char>(_data);

你必须把'stop'类型作为模板参数，所以可能不太理想。

现场样例here

Answer 3

你可以做模式匹配来计算深度

template <typename Base>
struct NestedVectors //non vector match
{
   static const size_t depth=0;
   static size_t count_empty(const Base& b)
   {
      throw std::string("cant be here");
    }

};

template <class Rv>
struct NestedVectors<std::vector<Rv> >
{
   static const size_t depth=1 + NestedVectors<Rv>::depth ;
   static size_t count_empty(const std::vector<Rv>& vec)
   {
       size_t r=0;
       if(NestedVectors<Rv>::depth == 0)
       {
            if(vec.empty())
                return 1;
       }
       else
       {
           for(size_t i =0; i < vec.size() ; ++i)
           {
               r+=NestedVectors<Rv>::count_empty(vec[i]);
           }
       }
       return r;
   }
};
int main()
{
    typedef std::vector<
       std::vector<
         std::vector<
           std::vector<
             std::vector<
               signed char
        > > > > > data_t;
   data_t t;
   std::cout << NestedVectors<data_t>::depth << " " << NestedVectors<data_t>::count_empty(t);
}