c++ - 我怎样才能用静态变量(C++)干掉这些函数？

Question

我正在解决 Project Euler 中的一个问题，该问题涉及查找三角形、正方形、五角形、...、八角形数字，因此我正在尝试创建此实用程序来验证每种数字。我决定为每组数字创建筛子以便快速访问，并将其存储在静态数组中。我能够制作一个通用函数来生成每个筛子，但这使得每个验证函数都非常相似。由于它们使用静态 bool 数组的方式，我没有看到避免在这些函数中重复代码的好方法。你有什么想法来干燥这个？

#ifndef FIGURATE_NUMBERS
#define FIGURATE_NUMBERS

#define SIEVE_MAX 10000

void populateFigurateSieve(bool* sieve, const int ADDER_INCREASE)
{
    int number = 0;
    int adder = 1;

    for (int i = 0; i < SIEVE_MAX; i++)
    {
        if (i == number)
        {
            sieve[i] = true;
            number += adder;
            adder += ADDER_INCREASE;
        }
        else
        {
            sieve[i] = false;
        }
    }

    return;
}

bool isTriangleNumber(long long int n)
{
    static bool triangleNumberSieve[SIEVE_MAX];
    static bool initialized = false;

    if (!initialized)
    {
        populateFigurateSieve(triangleNumberSieve, 1);
        initialized = true;
    }

    return triangleNumberSieve[n];
}

bool isSquareNumber(long long int n)
{
    static bool squareNumberSieve[SIEVE_MAX];
    static bool initialized = false;

    if (!initialized)
    {
        populateFigurateSieve(squareNumberSieve, 2);
        initialized = true;
    }

    return squareNumberSieve[n];
}

bool isPentagonalNumber(long long int n)
{
    static bool pentagonalNumberSieve[SIEVE_MAX];
    static bool initialized = false;

    if (!initialized)
    {
        populateFigurateSieve(pentagonalNumberSieve, 3);
        initialized = true;
    }

    return pentagonalNumberSieve[n];
}

#endif

Answer 1

我很欣赏您的 C 方法，但在 C++ 中，人们喜欢类。 (-:例如，它们允许您通过对常量值进行抽象来不重复自己。您对三个不同的步长常量具有相同的代码:1、2 和 3，因此您可以使用如下内容为它们创建一个模板:

#include <vector>

constexpr long long SIEVE_MAX = 10000;

template <int ADDER_INCREASE>
class GenericSieve
{
    static std::vector<bool> Sieve;

    static std::vector<bool> populated_sieve()
    {
        int number = 0;
        int adder = 1;
        std::vector<bool> sieve(SIEVE_MAX);

        for (int i = 0; i < SIEVE_MAX; i++)
        {
            if (i == number)
            {
                sieve[i] = true;
                number += adder;
                adder += ADDER_INCREASE;
            }
            else
            {
                sieve[i] = false;
            }
        }

        return sieve;
    }
public:
    static bool belongs(long long n)
    {
        if (Sieve.size() == 0)
        {
            Sieve = populated_sieve();
        }
        return Sieve.at(n);
    }
};
template<int inc>
std::vector<bool> GenericSieve<inc>::Sieve;

// define a sieve for every number you like
using TriangularSieve = GenericSieve<1>;
using SquareSieve = GenericSieve<2>;
using PentagonalSieve = GenericSieve<3>;

// define functions if you will
bool isTriangleNumber(long long int n)
{
    return TriangularSieve::belongs(n);
}
bool isSquareNumber(long long int n)
{
    return SquareSieve::belongs(n);
}
bool isPentagonalNumber(long long int n)
{
    return PentagonalSieve::belongs(n);
}

如您所见，我主要使用您的代码，但现在都是模板类的静态函数。