2009年12月22日火曜日

RとC言語で関数ポインタ:書き直し

以前書いたソースコードの焼き直しをしてみました。
今度は中央値の計算も実装してみました。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h> // qsortに必要

double mean(double d[],int n)
{
 int i;
 double sum = 0.0;

 for( i=0 ; i<n ; i++ ){
  sum += d[i];
 }
 return sum/n;
}

// qsort用の関数.qsortに渡せる形の関数を作成する必要がある.
// 仮引数や返り値の形式は指定されていることに注意.
int doublecmp(const void *a,const void *b){
 return( *(double *)a - *(double *)b );
}

double median(double d[],int n)
{
 int i;
 double dCpy[n];

 // コピーを作成するのは元データの順序保持のため
 // 今回の統計量を計算するだけのコードでは不要ではあるが.
 for( i=0 ; i<n ; i++ ){
  dCpy[i] = d[i];
}

 qsort(dCpy,n,sizeof(double),doublecmp);

 if( n % 2 ){// 奇数
  return dCpy[n/2];
 }else{// 偶数
  return (dCpy[n/2] + dCpy[n/2 -1])/2.0;
 }
}

double min(double d[],int n)
{
 int i;
 int idx = 0; // 最小値の添字
 for( i=0 ; i<n ; i++ ){
  if( d[idx] > d[i] ){
   idx = i;
  }
 }
 return d[idx];
}

double max(double d[],int n)
{
 int i;
 int idx = 0; // 最大値の添字
 for( i=0 ; i<n ; i++ ){
  if( d[idx] < d[i] ){
   idx = i;
  }
 }
 return d[idx];
}

/*
double (*p[])(double [],int)={mean,median,min,max,NULL};
char *cp[]={"mean","median","min","max",NULL};
*/

typedef struct funcs{
 double (*p)(double [],int);// 関数へのポインタ
 char *cp;// 入力の文字列と比較する関数を表す文字列へのポインタ
}FUNCS;

FUNCS f[]={
 {mean,"mean"},
 {median,"median"},
 {min,"min"},
 {max,"max"},
 {NULL,NULL}
};// ここで一元管理.最後のNULLは終端を示す番兵

double (*setfunc(char *str))(double d[],int n)
{
 int i;

 /*
 for( i=0 ; cp[i] != NULL ; i++ ){
  if( !strcmp(cp[i],str) ){
   return p[i];
  }
 }
 */
 for( i=0 ; f[i].cp != NULL ; i++ ){
  if( !strcmp(f[i].cp,str) ){
   return f[i].p;
  }
 }
 printf("error in setfunc\n");
 return NULL; // 入力の文字列が不適切な場合
}

int main(void)
{
 double (*f)(double d[],int n);
 double a[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,19};
 f = setfunc("mean");
 printf("%lf\n",f(a,10));
 f = setfunc("min");
 printf("%lf\n",f(a,10));
 f = setfunc("max");
 printf("%lf\n",f(a,10));

 return 0;
}


gccによるコンパイル後の実行結果は、以下の通り。

mean   = 5.500000
median = 4.500000
min    = 0.000000
max    = 19.000000


構造体を用いて管理することによって、関数を表す文字列と関数がまとまり、
対応が分かりやすくなって、バグが出にくくなったのではないかと思う。

ライブラリのqsortを利用しているが、本来は全体をソートする必要はなく、
およそ途中までのソートができていれば良いので、そのあたりは工夫できるかも。

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