如何用函数的结果初始化静态成员数组？

Question

我正在将this Python 文件的此类片段翻译成 C++：

SIDE = 3
LINES = []
for y in range(SIDE):
    row = tuple((x, y) for x in range(SIDE))
    LINES.append(row)
for x in range(SIDE):
    col = tuple((x, y) for y in range(SIDE))
    LINES.append(col)
LINES.append(tuple((x, x) for x in range(SIDE)))
LINES.append(tuple((SIDE - x - 1, x) for x in range(SIDE)))

LINES 保存井字游戏中可能线条的 (x, y) 坐标。所以对于SIDE = 3 它成立：

[((0, 0), (1, 0), (2, 0)), 
 ((0, 1), (1, 1), (2, 1)), 
 ((0, 2), (1, 2), (2, 2)), 
 ((0, 0), (0, 1), (0, 2)), 
 ((1, 0), (1, 1), (1, 2)), 
 ((2, 0), (2, 1), (2, 2)), 
 ((0, 0), (1, 1), (2, 2)), 
 ((2, 0), (1, 1), (0, 2))]

SIDE 值可以更改。

我尝试过的

性能至关重要（这就是我使用 C++ 的原因），所以我只想计算一次 LINES。因此，我选择将LINES 实现为TicTacToeState 类的静态成员。

我从这样的代码开始：

static char init_lines() {
    return 'a';
}

class TicTacToeState {
    static char LINES;
};

char TicTacToeState::LINES = init_lines();

它有效。如何将LINES 更改为数组？也许矢量会更好？有双吗？

也许静态成员不是最好的选择，也许有更简单的方法？

你会如何把它翻译成 C++？

我们知道LINES 的大小，它总是2 * SIDE + 2.

特殊要求

所有 C++ 代码必须在一个 .cpp 文件中，没有标题。为什么？因为这是机器人竞赛库的片段，通常您只能提交一个文件。

Answer 1

在 C++ 中，您可以使用组初始化来初始化静态数组成员

    static int a[10] = {5}; //this will initialize first position item with 5 and rest with 0s
    static char b[2] = {'b', 'b'};
    static int c[2][2] = { {1,1}, {1,2} };

    int main()
    {
        cout<< a[0] << endl; //output: 5
        cout<< a[1] << endl; //output: 0

        cout<< b[0] << endl; //output: b

        cout<< c[0][1] << endl; //output: 1
    }

虽然事实是你需要知道数组的大小不像 Python 的动态列表那样

---

如果您需要将动态计算的值插入到表中，最好的方法是创建工厂方法

    static int** fact(int width, int height)
    {
        int** a;

        a = new int*[width]; //we can do it when it is DYNAMIC array! 

        a[0] = new int[height];
        a[1] = new int[height];

        for(int i = 0; i < width; i++)
            for(int k = 0; k < height; k++)
                a[i][k] = i*k;

        return a;
    }

    static int** c = fact(2, 2); //you can call it with your SIDE var

    int main()
    {
        cout<< c[1][1] << endl; //output: 1
    }

当然可以循环处理

当您决定使用与 Python 的动态列表等效的 std Vector 类时，同样的方法将是正确的

Answer 2

我想你可以像这样使用 lambda 函数来做到这一点：

#include <vector>
#include <iostream>

const auto SIDE = 3U;

struct coord
{
    unsigned x;
    unsigned y;
    coord(unsigned x, unsigned y): x(x), y(y) {}
};

static const auto lines = [] // lambda function
{
    // returned data structure
    std::vector<std::vector<coord>> lines;

    for(auto y = 0U; y < SIDE; ++y)
    {
        lines.emplace_back(); // add a new line to back()
        for(auto x = 0U; x < SIDE; ++x)
            lines.back().emplace_back(x, y); // add a new coord to that line
    }

    for(auto x = 0U; x < SIDE; ++x)
    {
        lines.emplace_back();
        for(auto y = 0U; y < SIDE; ++y)
            lines.back().emplace_back(x, y);
    }

    lines.emplace_back();
    for(auto i = 0U; i < SIDE; ++i)
        lines.back().emplace_back(i, i);

    lines.emplace_back();
    for(auto i = 0U; i < SIDE; ++i)
        lines.back().emplace_back(SIDE - i - 1, i);

    return lines;
}(); // NOTE: () is important to run the lambda function

int main()
{
    for(auto const& line: lines)
    {
        std::cout << "(";
        for(auto const& coord: line)
            std::cout << "(" << coord.x << ", " << coord.y << ")";
        std::cout << ")\n";
    }
}

输出：

((0, 0)(1, 0)(2, 0))
((0, 1)(1, 1)(2, 1))
((0, 2)(1, 2)(2, 2))
((0, 0)(0, 1)(0, 2))
((1, 0)(1, 1)(1, 2))
((2, 0)(2, 1)(2, 2))
((0, 0)(1, 1)(2, 2))
((2, 0)(1, 1)(0, 2))