c++ - 当算法放置在循环内部时，它会产生不同的结果，C++

Question

我在 Rcpp 中创建以下算法并在 R 中编译它。

// [[Rcpp::depends(RcppArmadillo)]]
#include <RcppArmadilloExtensions/sample.h>

// [[Rcpp::export]]

arma::colvec Demo(arma::mat n, int K){
  
  arma::colvec N(K);
  
  for(int j=0; j<K; ++j){
    for(int i=0; i<(K-j); ++i){
      N[j] += accu(n.submat(i,0,i,j));
    }
  } 
  return N;
}

/***R
K = 4
n = cbind(c(1008, 5112, 1026, 25, 0), 0, 0, 0, 0)
Demo(n,K)

for(i in 1:3){
 print(Demo(n,K))
 print(K)
 print(n)
}
*/

但是，当我在循环中运行它时，会发生一些非常奇怪的事情。

例如，如果我有

> K = 4
> n
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,] 1008    0    0    0    0
[2,] 5112    0    0    0    0
[3,] 1026    0    0    0    0
[4,]   25    0    0    0    0
[5,]    0    0    0    0    0

然后，如果我运行算法演示一次，我就会收到正确的结果

> Demo(n,K)
     [,1]
[1,] 7171
[2,] 7146
[3,] 6120
[4,] 1008

但是，如果我在循环内多次运行它，它就会开始表现得很奇怪

for(i in 1:3){
 print(Demo(n,K))
 print(K)
 print(n)
}
    [,1]
[1,] 7171
[2,] 7146
[3,] 6120
[4,] 1008
[1] 4
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,] 1008    0    0    0    0
[2,] 5112    0    0    0    0
[3,] 1026    0    0    0    0
[4,]   25    0    0    0    0
[5,]    0    0    0    0    0
      [,1]
[1,] 14342
[2,] 14292
[3,] 12240
[4,]  2016
[1] 4
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,] 1008    0    0    0    0
[2,] 5112    0    0    0    0
[3,] 1026    0    0    0    0
[4,]   25    0    0    0    0
[5,]    0    0    0    0    0
      [,1]
[1,] 21513
[2,] 21438
[3,] 18360
[4,]  3024
[1] 4
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,] 1008    0    0    0    0
[2,] 5112    0    0    0    0
[3,] 1026    0    0    0    0
[4,]   25    0    0    0    0
[5,]    0    0    0    0    0

在第一次运行中，它计算正确，然后在第二次运行中给出正确的输出乘以 2，在第三次运行中，它给出正确的输出乘以 3。但是根据算法步骤，我没有看到产生这种行为的明显步骤。

正确的输出应该是

for(i in 1:3){
 print(Demo(n,K))
}
     [,1]
[1,] 7171
[2,] 7146
[3,] 6120
[4,] 1008
     [,1]
[1,] 7171
[2,] 7146
[3,] 6120
[4,] 1008
     [,1]
[1,] 7171
[2,] 7146
[3,] 6120
[4,] 1008

Answer 1

您正在通过 += 适当增加 N。

您的函数无法确保其初始化为零。 Rcpp 倾向于默认这样做(我认为这是谨慎的)——但是如果您知道自己正在这样做，则可以抑制这种做法以提高速度。

代码的最低限度修复版本(具有正确的 header ，以及对 .fill(0) 的调用)如下。

// [[Rcpp::depends(RcppArmadillo)]]
#include <RcppArmadillo.h>

// [[Rcpp::export]]
arma::colvec Demo(arma::mat n, int K){
    arma::colvec N(K);
    N.fill(0);   // important, or construct as N(k, arma::fill::zeros)
    for(int j=0; j<K; ++j){
        for(int i=0; i<(K-j); ++i){
            N[j] += accu(n.submat(i,0,i,j));
        }
    }
    return N;
}

/***R
K = 4
n = cbind(c(1008, 5112, 1026, 25, 0), 0, 0, 0, 0)
Demo(n,K)

for(i in 1:3) {
 print(Demo(n,K))
 print(K)
 print(n)
}
*/

您还可以调用 .zeros() (一旦构造)或使用 zeros(k) (构造)或...部署多种不同的方式确保您的内容在添加之前已清除。

检查文档后，最短的可能是 arma::colvec(N, arma::fill::zeros)。