如何在单个 return 语句中简化此逻辑表达式?

How to simplify this logical expression in a single return statement?

我一直在尝试在单个 return A ... B ... C 语句中简化此函数,但有些情况总是会漏掉。如何以合乎逻辑的方式表达这种检查(使用 andornot 等)?

bool f(bool C, bool B, bool A)
{
if (A)
    return true;

if (B)
    return false;
   
if (C)
    return true;

return false;
}
bool f(bool C, bool B, bool A)
{
if (A)
    return true;

if (B)
    return false;
   
if (C)
    return true;

return false;
}

相当于

bool f(bool C, bool B, bool A)
{
if (A)
    return true;
else if (B)
    return false;
else if (C)
    return true;
else 
    return false;
}

相当于:

bool f(bool C, bool B, bool A)
{
if (A)
    return true;
else if (!B)
{
    if (C)
        return true;
    else
        return false;
}
else
    return false;
}

相当于:

bool f(bool C, bool B, bool A)
{
if (A)
    return true;
else if (!B and C)
    return true;
else
    return false;
}

相当于:

bool f(bool C, bool B, bool A)
{
if (A or (!B and C))
    return true;
else
    return false;
}

相当于:

bool f(bool C, bool B, bool A)
{
return (A or (!B and C));
}

如果你写出所有的组合,你会得到 table

static std::vector<bool> table{false, true, false, false, true, true, true, true};

然后您可以使用

提取值
table[4 * A + 2 * B + C]

更进一步,您可以简化为

242 & (A << 4 + B << 2 + C)

两者都是无分支的,这很好。

讲道理table

  A    B     C     return
  1    0     0     1
  1    0     1     1
  1    1     0     1
  1    1     1     1
  0    0     0     0
  0    0     1     1
  0    1     0     0
  0    1     1     0

那么要么你已经知道如何缩短它,要么你只是尝试一些东西,例如:

bool f(bool C, bool B, bool A)
{
    return A || (C && not B);
}

然后写一个测试,看看它总是returns一样。我写了一个“手动”测试,看看产生了同样的道理table:

void test(bool A, bool B, bool C){
    std::cout << A << " " << B << " " << C << " " << f(C,B,A) << "\n";
}

int main()
{
  for (int A = 1; A >= 0; --A){
      for (int B = 0; B<2;++B){
          for (int C = 0; C<2;++C){
              test(A,B,C);
          }
      }
  }
}

确实 output is:

1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 0

TL;DR:重构代码测试非常重要。编写测试确保它通过,然后在微小的步骤中重构并确保每个微小的重构仍然通过测试。

PS:更少的代码并不总是更简单。根据实际情况(我希望在你的真实代码中它们有比 ABC 更好的名字)你的原始代码在表达意图方面可能更好代码比使用更少行的东西。

备选答案:

bool f(bool C, bool B, bool A)
{
if (A)
    return true;

if (B)
    return false;
   
if (C)
    return true;

return false;
}

您可以为此创建一个布尔矩阵:

A B C f(C, B, A)
f f f f
f f t t
f t f f
f t t f
t f f t
t f t t
t t f t
t t t t

下半部分的计算结果为 if(A) 其余条目如下:

B C f(C, B, A)
f f f
f t t
t f f
t t f

这里只有一个true-case:if(!B && C)

要合并这两个语句,您必须使用 or,因为只有其中一个需要评估为 trueif((A) || (!B && C))