从 R 中的递归函数编译向量答案

【问题标题】：Compiling a vector from a recursive function in R从 R 中的递归函数编译向量
【发布时间】：2021-01-08 06:02:15
【问题描述】：

我正在尝试了解作用域在 R 中的递归函数中是如何工作的。

上下文是这个函数，它应该返回向量元素的所有唯一组合。（确切的期望输出的细节在这里并不真正相关。）

perm <- function(x) {
    n <- length(x)
    if (n == 1) {
        print(x)
    } else {
        y <- NULL
        for (i in 1:n) {
            y <- paste(x[i], perm(x[-i]), sep = "_")
        }
        print(y)
    }
}

当我打印我知道我想要返回的对象（此处为 print(x) 和 print(y)）时，我会得到正确的值作为打印输出返回到控制台：

perm(c("a","b","c"))

但是，当我尝试将这些元素收集到一个向量中时，生成的向量包含的元素数量比打印出来的要多很多。我怀疑这与递归有关，但考虑到 print 函数只是被明智地触发，这似乎很奇怪。例如，使用全局变量来跟踪输出以忽略任何范围问题：

out <- c()
perm <- function(x) {
    n <- length(x)
    if (n == 1) {
        assign('out', c(out, x), envir = .GlobalEnv)
    } else {
        y <- NULL
        for (i in 1:n) {
            y <- paste(x[i], perm(x[-i]), sep = "_")
        }
        assign('out', c(out, y), envir = .GlobalEnv)
    }
}

perm(c("a","b","c"))
out

第一个示例仅打印 10 个值，而在第二个示例中，out 的长度为 56，并且包含第一个示例中未找到的值（例如，"c_c"）。我知道以这种方式分配向量的效率非常低，但我只是想弄清楚范围如何工作以及为什么这些结果如此不同。我不会想到 print 函数会有任何范围问题，即每次触发 print(x) 或 print(y) 时，我都希望输出打印到控制台。

当我将out 分配给父框架而不是全局环境时，也会发生同样的事情，即out <<- c(out, x)。有趣的是，如果我只使用print 语法，我可以轻松计算大量组合；但是当使用向量赋值时，超过四个元素的任何东西都会导致递归混乱，从而炸毁系统。

所以我猜问题是，

为什么当print 函数在同一个地方被调用时，它似乎更频繁地触发向量分配？
有没有更好的方法来实现这种功能？

perm 函数基于 this blog post 中的函数之一。

【问题讨论】：

如果n > 1，你的第一个函数返回y（因为那是print不可见的返回）。在同样的情况下，您的第二个函数返回 out （因为这是 assign 隐形返回的内容）。返回值在递归中很重要。我建议明确使用 return 函数，直到您获得更好的理解为止。

标签： r recursion scope

【解决方案1】：

为什么在同一个地方调用它们时，它似乎比打印函数更频繁地触发向量分配？

问题是print 返回第一个参数，而assign 返回分配的值。采取：

b <- assign("a", 2)
b
#R> [1] 2

因此，您的功能应该是：

out <- c()
perm <- function(x) {
  n <- length(x)
  if (n == 1) {
    assign('out', c(out, x), envir = .GlobalEnv)
    x
  } else {
    y <- NULL
    for (i in 1:n) {
      y <- paste(x[i], perm(x[-i]), sep = "_")
    }
    assign('out', c(out, y), envir = .GlobalEnv)
    y
  }
}

perm(c("a","b","c"))
#R> [1] [1] "c_b_a"
out
#R> [1] "c"     "b"     "c_b"   "c"     "a"     "c_a"   "b"     "a"     "b_a"   "c_b_a"

【讨论】：