循环列表遍历引擎

Question

我想以给定的输入顺序遍历循环链表(v1->v2->v3)，比如说

{v1,v3,v2,v2,v1,v3,v2,v1,v1,v3,v2,v2,v1,v2,v3}.

我编写了以下程序作为 3 个节点的测试，并希望增量扩展为 8、64、512、4096 等节点。

我的实现想法要求以下程序仅在Abstract State Machine 上运行，该Abstract State Machine 仅接受以下函数作为处理输入。我基本上想在遍历时最小化engine_spin_at_gear() 的循环计数。我可能在non-blocking 模式下使用这种疯狂的abstraction 来模拟/虚拟化process-execution 作为engine-spin，测量单位为rpm，但我真的很想要有关调试engine_spin_at_gear() 函数的建议。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MILES 15

struct package
{
        // ... other members data ...
        struct package *next;
}*v1, *v2, *v3;

int input_arr[MILES] = {1,3,2,2,1,3,2,1,1,3,2,2,1,2,3};

struct package *base(struct package *_vN)
{
        if (_vN)
                return _vN;
        else
                return NULL;
}

struct package *deliver(struct package *_vNP)
{
        if (_vNP)
                return base(_vNP->next);
        else
                return NULL;
}

void shift_gear(struct package *_feed)
{
        _feed->next = NULL;
}

struct package *engine_spin_at_gear(struct package *_init_cycle0, int countSession)
{
        while (countSession--) {
                shift_gear(_init_cycle0);
                return deliver(base(_init_cycle0));
        }
        return NULL;
}

struct package *journey(struct package *_current_frame, int _start, int _end)
{
        int rpm = (_end > _start)?_end-_start:_start-_end;
        if (rpm)
                return engine_spin_at_gear(_current_frame, rpm);
        else
                return v1;
}

struct package *ignition_phase(int _batteryS, int _chargedL)
{
        return journey(v1, _batteryS, _chargedL);
}


void transmit_in_order(int*input_arr)
{
        struct package *v6;
        int i;

        for (i=0; i<MILES-1; i++) {
                v6 = ignition_phase(input_arr[i], input_arr[i+1]);
                printf("%p\n", v6);
        }
}

int main()
{
        v1 = malloc(sizeof(struct package));
        v2 = malloc(sizeof(struct package));
        v3 = malloc(sizeof(struct package));

        v1->next = v2;
        v2->next = v3;
        v3->next = v1;

        printf("v1=%p\tv2=%p\tv3=%p\n", v1, v2, v3);
        transmit_in_order(input_arr);
        return 0;
}

当我在 Linux 上运行程序的 GCC 可执行文件时，我得到以下输出。

v1=0x918b008    v2=0x918b018    v3=0x918b028
(nil)
(nil)
0x918b008
(nil)
(nil)
(nil)
(nil)
0x918b008
(nil)
(nil)
0x918b008
(nil)
(nil)
(nil)
(nil)

或者，我需要更改shift_gear() 函数吗？我可以在保持scalability-factor 完整的同时对其进行更多优化吗？提前致谢。如果我想把所有这些函数都放在C++ 中作为Class Engine 和Class Gearbox，你能给我看一个原型吗？

Answer 1

你提到缩放到更多的项目，这里有一些可以缩放到 100 的部分，

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef struct package_s
{
    // ... other members data ...
    struct package_s* next;
} package; //being lazy, I avoid typing struct everywhere...

#define HOWMANY (100)
package* v[HOWMANY];

#define MILES 15
int input_arr[MILES] = {1,3,2,2,1,3,2,1,1,3,2,2,1,2,3};

package*
journey(package* _current_frame, int _start, int _end)
{
    int rpm = (_end > _start) ? (_end-_start) : (_start-_end);
    if (rpm)
        return engine_spin_at_gear(_current_frame, rpm);
    else
        return v[0];
}

package*
ignition_phase(int _batteryS, int _chargedL)
{
    return journey(v[0], _batteryS, _chargedL);
}

这修复了 input_arr 末尾的寻址（也许你想回零？）

void
transmit_in_order(int*input_arr)
{
    package *v6;
    int i;

    for (i=0; i<MILES-2; i++) {
        v6 = ignition_phase(input_arr[i], input_arr[i+1]);
        printf("%p\n", v6);
    }
}

以及v[n]的主要可配置数量，

int main()
{
    int ndx;
    for(ndx=0; ndx<HOWMANY; ++ndx)
    {
        v[ndx] = malloc(sizeof(package));
    }

    for(ndx=0; ndx<HOWMANY; ++ndx)
    {
        v[ndx]->next = v[(ndx+1)%HOWMANY];
        printf("v[%d]=%p\t", ndx, v[ndx]);
    }
    printf("\n", ndx, v[ndx]);

    transmit_in_order(input_arr);
    return 0;
}

Answer 2

抛开优化，你的 input_arr 有问题：

int input_arr[MILES] = {1,3,2,2,1,3,2,1,1,3,2,2,1,2,3}; //has 15 elements   

虽然以下循环需要 16 个：

for (i=0; i<MILES-1; i++) { //[edited] so i goes from 0 to 13
        v6 = ignition_phase(input_arr[i], input_arr[i+1]);  //otherwise, i goes to 14, +1 == 15 - 1 too big
        printf("%p\n", v6);
}

要么创建一个更大的数组，要么提前停止循环 1 增量。

关于此代码：

struct package *engine_spin_at_gear(struct package *_init_cycle0, int countSession)
{
        while (countSession--) {
                shift_gear(_init_cycle0);  // }
                return deliver(base(_init_cycle0));
        }
        return NULL;
}  //move this one to after shift_gear(_init_cycle0); 

是否应该将结束的 while 循环 } 移动到注释中指示的位置？ （根据您和查理的观察）如果您将 return 语句保留在那里，您将永远不会超过第一个循环。

根据代码的微小更改输出更改：
将for (i=0; i<MILES; i++) {更改为for (i=0; i<MILES-1; i++) {后

改变后

while (countSession--) {
        shift_gear(_init_cycle0);
        return deliver(base(_init_cycle0));
}

到：

while (countSession--) {
        shift_gear(_init_cycle0);}
        return deliver(base(_init_cycle0));

// }

所以，似乎有一些影响，但我不确定如何解释这个输出。即这些变化意味着什么。