C++笔记之表驱动法
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文章目录
- C++笔记之表驱动法
- 0.数组小技巧
- 1.std::map实现
- 2.结构体实现
- 3.数组和结构体结合实现表驱动法-存储函数指针
- 4.表驱动法概念-ChatGPT
- 5. 直接访问表（Direct Access Table）的示例
- 6. 索引访问表（Indexed Access Table）的示例
- 7. 阶梯访问表（Look-Up Table）的示例
- 8.《代码大全(第二版)》——表驱动法
- 表驱动法经典应用：作为状态转移数组
参考博文：
一个计算器的程序—表驱动法
0.数组小技巧
代码
int monthDays[12] = {31, 29, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
int getDays(int month){return monthDays[--month];
}
1.std::map实现
代码
#include <iostream>
#include <map>// 定义一个映射表，将输入值映射到输出值
std::map<int, std::string> table = {{1, "One"},{2, "Two"},{3, "Three"},{4, "Four"},{5, "Five"}
};int main() {int input;std::cout << "请输入一个数字 (1-5): ";std::cin >> input;// 使用映射表查找输入值对应的输出值auto it = table.find(input);if (it != table.end()) {std::cout << "对应的字符串为: " << it->second << std::endl;} else {std::cout << "找不到对应的字符串" << std::endl;}return 0;
}
2.结构体实现
代码
#include <iostream>
#include <vector>// 定义一个结构体，包含输入和输出字段
struct Mapping {int input;std::string output;
};// 定义一个表格，将输入值映射到输出值
std::vector<Mapping> table = {{1, "One"},{2, "Two"},{3, "Three"},{4, "Four"},{5, "Five"}
};int main() {int input;std::cout << "请输入一个数字 (1-5): ";std::cin >> input;// 使用表格查找输入值对应的输出值for (const Mapping& entry : table) {if (entry.input == input) {std::cout << "对应的字符串为: " << entry.output << std::endl;return 0; // 找到匹配项后退出}}std::cout << "找不到对应的字符串" << std::endl;return 0;
}
3.数组和结构体结合实现表驱动法-存储函数指针
运行
代码
#include <iostream>
#include <functional>// 定义一个结构体来存储操作符和对应的函数指针
struct Operator {char op;std::function<double(double, double)> func;
};// 定义一些操作函数
double Add(double a, double b) {return a + b;
}double Subtract(double a, double b) {return a - b;
}double Multiply(double a, double b) {return a * b;
}double Divide(double a, double b) {if (b != 0) {return a / b;} else {std::cerr << "Error: Division by zero" << std::endl;return 0.0;}
}int main() {// 创建操作符数组Operator operators[] = {{'+', Add},{'-', Subtract},{'*', Multiply},{'/', Divide}};char userOperator;double operand1, operand2;std::cout << "Enter an operator (+, -, *, /): ";std::cin >> userOperator;// 查找用户输入的操作符，并执行相应的函数for (const Operator& op : operators) {if (op.op == userOperator) {std::cout << "Enter two operands: ";std::cin >> operand1 >> operand2;double result = op.func(operand1, operand2);std::cout << "Result: " << result << std::endl;break;}}return 0;
}
4.表驱动法概念-ChatGPT
表驱动法是一种编程技巧，用于将输入值与输出值之间的关系存储在数据结构中，以减少大量的条件语句或计算逻辑。表驱动法可以采用不同的实现方式，包括直接访问表、索引访问表和阶梯访问表。
-
直接访问表（Direct Access Table）：
直接访问表是最简单的表，其中每个输入对应一个唯一的输出。这通常用于快速查找信息，例如字典或电话簿。以下是一个示例，显示如何通过人名查找其电话号码：直接访问表（姓名对应电话号码）： ----------------------------------------- | 姓名 | 电话号码 | ----------------------------------------- | 小明 | 123-456-7890 | | 小红 | 234-567-8901 | | 小李 | 345-678-9012 | | ... | ... | ----------------------------------------- -
索引访问表（Indexed Access Table）：
索引访问表使用一个索引来引导到正确的数据记录。索引通常是关键字或标识符，它们指向数据表的特定行。以下是一个示例，显示如何通过学生ID查找学生信息：索引访问表（学生ID对应学生信息）： ---------------------------------------------- | 学生ID | 姓名 | 年龄 | 课程 | ---------------------------------------------- | 1001 | 小明 | 18 | 数学 | | 1002 | 小红 | 19 | 英语 | | 1003 | 小李 | 20 | 物理 | | ... | ... | ... | ... | ---------------------------------------------- -
阶梯访问表（LUT - Look-Up Table）：
阶梯访问表包含多个级别的数据，通常按照某种特定的条件进行分组。查找数据需要根据条件跳转到正确的级别，然后在该级别中查找所需信息。以下是一个示例，显示如何通过年龄范围查找不同年龄组的人数：阶梯访问表（年龄范围对应人数）： ---------------------------------------------- | 年龄范围 | 人数 | ---------------------------------------------- | 0-10岁 | 100 | | 11-20岁 | 200 | | 21-30岁 | 150 | | ... | ... | ----------------------------------------------
这些示例展示了不同类型的表驱动法，它们在不同的应用中有不同的用途。直接访问表用于单一映射关系，索引访问表用于标识符到数据的映射，而阶梯访问表用于范围或条件相关的数据检索。以下是这些不同实现方式的详细解释：
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直接访问表（Direct Lookup Table）：
- 直接访问表是一种最简单的表驱动法实现方式。
- 在直接访问表中，输入值（通常作为键）与对应的输出值直接存储在一个数据结构中，通常是数组或散列表（哈希表）。
- 通过直接查找输入值，你可以立即找到对应的输出值，而无需进行复杂的计算或搜索。
- 这种方式适用于输入值的范围有限且已知的情况，例如将字母映射到其ASCII码值的情况。
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索引访问表（Indexed Lookup Table）：
- 索引访问表是一种使用索引（通常是整数）来查找输出值的表驱动法实现方式。
- 输入值与索引之间建立了一对一或一对多的映射关系，这个索引用于在表中查找对应的输出值。
- 通常，表会以数组或向量的形式存储，索引用作数组的索引，从而找到输出值。
- 这种方式适用于输入值不需要连续的情况，例如在游戏编程中，将不同类型的敌人映射到其属性和行为的情况。
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阶梯访问表（Stepwise Lookup Table）：
- 阶梯访问表是一种将输入值划分为范围或阶段，并为每个范围分配一个输出值的表驱动法实现方式。
- 输入值被划分为离散的阶梯（也称为阶段或区间），然后为每个阶梯分配一个输出值。
- 输入值根据其所属的阶梯来查找对应的输出值，通常使用条件语句或查找表来实现。
- 这种方式适用于将连续的输入值映射到离散的输出值范围，例如在温度范围内确定天气状况的情况，将分数映射到等级的情况等。
5. 直接访问表（Direct Access Table）的示例
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>int main() {// 创建并初始化直接访问表（姓名对应电话号码）std::map<std::string, std::string> directAccessTable = {{"小明", "123-456-7890"},{"小红", "234-567-8901"},{"小李", "345-678-9012"}};// 通过姓名查找电话号码std::string name = "小明";if (directAccessTable.find(name) != directAccessTable.end()) {std::cout << name << "的电话号码是：" << directAccessTable[name] << std::endl;} else {std::cout << "找不到姓名为" << name << "的记录。" << std::endl;}return 0;
}
6. 索引访问表（Indexed Access Table）的示例
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>int main() {// 创建并初始化索引访问表（学生ID对应学生信息）std::map<int, std::map<std::string, std::string>> indexedAccessTable = {{1001, {{"姓名", "小明"}, {"年龄", "18"}, {"课程", "数学"}}},{1002, {{"姓名", "小红"}, {"年龄", "19"}, {"课程", "英语"}}},{1003, {{"姓名", "小李"}, {"年龄", "20"}, {"课程", "物理"}}}};// 通过学生ID查找学生信息int studentId = 1001;if (indexedAccessTable.find(studentId) != indexedAccessTable.end()) {std::cout << "学生ID为" << studentId << "的学生信息：" << std::endl;for (const auto& pair : indexedAccessTable[studentId]) {std::cout << pair.first << ": " << pair.second << std::endl;}} else {std::cout << "找不到学生ID为" << studentId << "的学生记录。" << std::endl;}return 0;
}
7. 阶梯访问表（Look-Up Table）的示例
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>int main() {// 创建并初始化阶梯访问表（年龄范围对应人数）std::map<std::string, int> lookupTable = {{"0-10岁", 100},{"11-20岁", 200},{"21-30岁", 150}};// 通过年龄范围查找人数std::string ageRange = "11-20岁";if (lookupTable.find(ageRange) != lookupTable.end()) {std::cout << ageRange << "的人数为：" << lookupTable[ageRange] << std::endl;} else {std::cout << "找不到" << ageRange << "的人数记录。" << std::endl;}return 0;
}
8.《代码大全(第二版)》——表驱动法
表驱动法经典应用：作为状态转移数组
表驱动最常见在状态机设计模式里作为状态转移数组，在命令设计模式里作为命令码数组。
