python - 将 C++ 代码转换为 Python 的正确方法

Question

我有一个 C++ 代码执行以下操作:

U[0]=rate[0];
map<int,double> Q[N+1];           
map<int,double> r[N+1];           
map<int,double> d[N+1];           
r[0][0]=rate[0];
d[0][0]=1/(1+r[0][0]*dt);
Q[0][0]=1.0;
for(int i=1;i<=N;i++)
{
    for(int j=-i;j<=i;j=j+2)
    {      
        if(j==i)
            {Q[i][i]= 0.5*Q[i-1][i-1]*d[i-1][i-1];}
        if(j==-i)
            {Q[i][-i]=0.5*Q[i-1][-i+1]*d[i-1][-i+1];}

        Q[i][j]=0.5*(Q[i-1][j-1]*d[i-1][j-1]+Q[i-1][j+1]*d[i-1][j+1]);
    }
}

我需要为此编写等效的 Python 版本，因为我对 C++ 不太熟悉。我做了以下事情:

Q, U, r, d = [], [], [], []
Q.append([])
Q[0].append(1)
U.append(rate[1])
r.append([])
r[0].append(rate[1])
d.append([])
d[0].append(1/(1+r[0][0]*dt))
for i in range(0, N):
    for j in range(-i, i, 2):
        if j == i:
            Q[i].append(0.5*Q[i-1][i-1]*d[i-1][i-1])
        elif j == -i:
            Q[i].insert(-i, (0.5*Q[i-1][-i+1]*d[i-1][-i+1]))
        Q[i].insert(j, 0.5*(Q[i-1][j-1]*d[i-1][j-1]+Q[i-1][j+1]*d[i-1][j+1]))

但是，我在这一行中遇到了 index out of range 错误:

Q[i].insert(-i, (0.5*Q[i-1][-i+1]*d[i-1][-i+1]))

我如何正确地将 C++ 代码转换为它的 Python 等效代码？

Answer 1

你得到索引错误是因为你的数组没有预先填充，就像它们在 C++ 中一样。

尝试像这样定义它们:

from collections import defaultdict
...

#map<int,double> Q[N+1];
Q = [defaultdict(float) for _ in range(N+1)]

#map<int,double> r[N+1];
r = [defaultdict(float) for _ in range(N+1)]

#map<int,double> d[N+1];
d = [defaultdict(float) for _ in range(N+1)]

---

How do I correctly translate the C++ code to it's python equivalent?

如果是我，并且我不理解我开始使用的代码，我会进行逐行、逐个表达式的翻译，并进行绝对最小的更改。

我还需要一个能够与 C++ 代码一起正确运行的测试用例，并对其进行调整以确认 Python 代码。

这是我逐行的、未经测试的翻译:

from collections import defaultdict


#NameError: name 'N' is not defined
N = 12

#NameError: name 'rate' is not defined
rate = [.03]

#NameError: name 'dt' is not defined
dt = 1.0/12


#U[0]=rate[0];
#  unused

#map<int,double> Q[N+1];
Q = [defaultdict(float) for _ in range(N+1)]

#map<int,double> r[N+1];
r = [defaultdict(float) for _ in range(N+1)]

#map<int,double> d[N+1];
d = [defaultdict(float) for _ in range(N+1)]

#r[0][0]=rate[0];
r[0][0] = rate[0]

#d[0][0]=1/(1+r[0][0]*dt);
d[0][0] = 1 / (1 + r[0][0] * dt)

#Q[0][0]=1.0;
Q[0][0] = 1.0

#for(int i=1;i<=N;i++)
#{
for i in range(1, N+1, 1):

#    for(int j=-i;j<=i;j=j+2)
#    {
    for j in range(-i, i+1, 2):

#        if(j==i)
#            {Q[i][i]= 0.5*Q[i-1][i-1]*d[i-1][i-1];}
        if j == i:
            Q[i][i] = 0.5 * Q[i-1][i-1] * d[i-1][i-1]

#        if(j==-i)
#            {Q[i][-i]=0.5*Q[i-1][-i+1]*d[i-1][-i+1];}

        if j == -i:
            Q[i][-i] = 0.5 * Q[i-1][-i+1] * d[i-1][-i+1]

#        Q[i][j]=0.5*(Q[i-1][j-1]*d[i-1][j-1]+Q[i-1][j+1]*d[i-1][j+1]);
        Q[i][j] = 0.5 * (Q[i-1][j-1] * d[i-1][j-1] + Q[i-1][j+1] * d[i-1][j+1])
#    }
#}