27.LeetCode C++ 本地调试

作者: Pokerpoke | 来源:发表于2018-11-14 16:16 被阅读309次

LeetCode C++ 本地调试

LeetCode中使用在线编辑器可以很方便的进行答题，但对我们这种菜鸟还是喜欢本地调试一遍复制粘贴。

本文Github地址：Pokerpoke/LeetCode

进行本地调试遇到以下问题：

VS中只能存在一个main()函数
在main()函数中执行算法跟网页上缩进不同(强迫症)
树、链表等数据结构构造比较麻烦
测试结果
github

工具：

Windows(需要WSL) 或者 Ubuntu
VS code
CMake

问题2

问题2比较简单，先解决问题2，构造Solution类进行调试。

class Solution
{
    int maxProfit(vector<int> &prices)
    {
        // 解答过程
        return max;
    }
};

int main()
{
    Solution s;
    vector<int> prices{7, 1, 5, 3, 6, 4}
    ans = s.maxProfit();
    cout << ans;
}

问题1

问题1的原因是因为VS中一个project只能有一个main()函数，可以通过在解决方案下建立多个project的方式来解决，但这样不够方便，需要的只是新建文件，敲代码，测试。所以我采用了Windows(WSL) / Ubuntu + CMake的方式解决这个问题。

目录结构

├── CMakeLists.txt  # 顶层CMake配置文件
├── README.md       # 项目说明
├── build           # 构建文件夹
├── doc             # 解释说明，用以整理思路
├── include         # 相关头文件
│   ├── CMakeLists.txt  # CMake配置文件
│   ├── bstree.cc
│   ├── bstree.h        # 二叉树头文件
│   ├── headers.h       # 包含头文件
│   ├── listnode.cc
│   └── listnode.h      # 链表头文件
├── leetcode        # 编译脚本
└── src             # 解答目录
    ├── 0.template.cc       # 解答模板，每次复制改名即可
    ├── CMakeLists.txt      # 解答CMake配置文件
    ├── climbStairs.cc
    └── ...

顶层CMake配置

project(LeetCode)

cmake_minimum_required(VERSION 2.6)

include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/include)

add_subdirectory(include)
add_subdirectory(src)

include/下CMake配置

aux_source_directory(. LEETCODE)
add_library(leetcode ${LEETCODE})

src/目录下CMake配置，编译每个源文件，不需要每次新建以后添加项目

aux_source_directory(. EXECUTABLE)
foreach(T_FILE_NAME ${EXECUTABLE})
    get_filename_component(EXECUTABLE_NAME ${T_FILE_NAME} NAME_WE)
    # message(${EXECUTABLE_NAME})
    add_executable(${EXECUTABLE_NAME} ${T_FILE_NAME})
    target_link_libraries(
        ${EXECUTABLE_NAME}
        leetcode
    )
endforeach()

环境基本配置完成了，在src目录下答题，然后调试即可。每次都编译全部解答会很慢，指定target又需要敲很长命令，将这些命令写成脚本即可。

leetcode脚本

set -e

# 获取脚本所在目录
CMAKE_SOURCE_DIR=$(dirname $(readlink -f $0))
# 获取CMake源目录
CMAKE_SOURCE_DIR=$(pwd)
cd ${CMAKE_SOURCE_DIR}

if [ ! -d ./build ]
then
   mkdir build
fi

# 指定解答
cd build && cmake ..  && make $1 -j8 && cd src

# 运行
./$1

添加可执行权限

sudo chmod +x leetcode

用文件名区分leetcode题目，执行以下命令即可进行本地调试

./leetcode maxProfit

问题3

自行构建链表、二叉树的相关数据结构(待完善)，这里没有采用写在同一个头文件的方式，如果将所有定义、实现写在同一个头文件需要在CMake中将library声明成接口的形式。

listnode.h

#ifndef _LISTNODE_H_
#define _LISTNODE_H_
#include <iostream>
#include <vector>
struct ListNode
{
    int val;
    ListNode *next;
    ListNode(int x = 0, ListNode *p = nullptr) : val(x), next(nullptr){};
};
// 调试用，打印整个链表
void print_list(ListNode *head)
{
    while (head != nullptr)
    {
        std::cout << head->val << " ";
        head = head->next;
    }
    std::cout << std::endl;
}
class List
{
  public:
    ListNode *head, *tail;
    int pos;
    List()
    {
        head = nullptr;
        tail = nullptr;
    };
    // 用vector进行初始化
    List(const std::vector<int> &in)
    {
        head = nullptr;
        tail = nullptr;
        for (auto it : in)
            this->insert(it);
    };
    ~List(){};
    // 插入节点
    void insert(int x)
    {
        if (head == nullptr)
        {
            head = tail = new ListNode(x);
            head->next = nullptr;
            tail->next = nullptr;
        }
        else
        {
            ListNode *p = new ListNode(x);
            tail->next = p;
            tail = p;
            tail->next = nullptr;
        }
    };
    void print()
    {
        print_list(head);
    }
};
#endif //!_LISTNODE_H_

bstree.h

#ifndef _BSTREE_H_
#define _BSTREE_H_
#include <vector>
struct TreeNode
{
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
};
class Tree
{
  public:
    Tree();
    Tree(std::vector<int> &in);
    ~Tree();
    TreeNode *root;
    static void print_tree(TreeNode *root);
    TreeNode *insert_ordered(const std::vector<int> &in, int l, int r);
    void insert(const int &x);
    void insert(const int &x, TreeNode *&parent);
    bool is_empty();
    void print();
    void push(std::vector<int> &in);
};
#endif //!_BSTREE_H_

bstree.cc

#include "bstree.h"
#include <iostream>
#include <algorithm>
Tree::Tree()
{
    root = nullptr;
}
Tree::Tree(std::vector<int> &in)
{
    root = nullptr;
    sort(in.begin(), in.end());
    for (auto it : in)
        std::cout << it << " ";
    std::cout << std::endl;
    root = insert_ordered(in, 0, in.size() - 1);
}
Tree::~Tree()
{
}
void Tree::print_tree(TreeNode *root)
{
    if (root != nullptr)
    {
        print_tree(root->left);
        std::cout << root->val << " ";
        print_tree(root->right);
    }
}
bool Tree::is_empty()
{
    return (root == nullptr);
}
TreeNode *Tree::insert_ordered(const std::vector<int> &in, int l, int r)
{
    if (l > r)
        return nullptr;
    int mid = (l + r + 1) / 2;
    TreeNode *new_root = new TreeNode(in[mid]);
    new_root->left = insert_ordered(in, l, mid - 1);
    new_root->right = insert_ordered(in, mid + 1, r);
    return new_root;
}
void Tree::insert(const int &x)
{
    insert(x, root);
}
void Tree::insert(const int &x, TreeNode *&parent)
{
    if (parent == nullptr)
    {
        parent = new TreeNode(x);
        return;
    }
    else
    {
        if (x > parent->val)
            return insert(x, parent->right);
        else if (x < parent->val)
            return insert(x, parent->left);
        else
            return;
    }
}
void Tree::print()
{
    print_tree(root);
    std::cout << std::endl;
}
void Tree::push(std::vector<int> &in)
{
    for (auto i : in)
    {
        this->insert(i);
    }
}

headers.h，该文件主要用来include其他头文件以使解答可读性更高

#ifndef _HEADERS_H_
#define _HEADERS_H_
// c++ stl libraries
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <set>
#include <unordered_set>
#include <unordered_map>
#include <stack>
#include <queue>
// c libraries
#include <cctype>
#include <climits>
#include <cmath>
#include <cstring>
// listnode
#include "listnode.h"
#include "bstree.h"
using namespace std;
#endif // !_HEADERS_H_

问题4

使用googletest作为测试框架，gtest安装方式见项目主页

修改顶层CMakeLists.txt

...

enable_testing()
find_package(Threads REQUIRED)
find_package(GTest REQUIRED)

...

include_directories(${GTEST_INCLUDE_DIR})
...

修改headers.h

...
#include <gtest/gtest.h>
...

修改src/CMakeLists.txt

target_link_libraries(
    ${EXECUTABLE_NAME}
    leetcode
    gtest
    ${CMAKE_THREAD_LIBS_INIT}
)

测试例程

#include "headers.h"

class Solution
{
  public:
    int climbStairs(int n)
    {
        int ways[] = {1, 1};
        for (int i = 1; i < n; i++)
        {
            int temp = ways[1];
            ways[1] += ways[0];
            ways[0] = temp;
        }
        return ways[1];
    }
};

TEST(climbStairs, climbStairs)
{
    Solution s;
    EXPECT_EQ(s.climbStairs(2), 2);
    EXPECT_EQ(s.climbStairs(3), 3);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    ::testing::InitGoogleTest(&argc, argv);

    return RUN_ALL_TESTS();
}

执行./leetcode climbStairs即可看到以下输出，表明结果正确

[==========] Running 1 test from 1 test case.
[----------] Global test environment set-up.
[----------] 1 test from climbStairs
[ RUN      ] climbStairs.climbStairs
[       OK ] climbStairs.climbStairs (1 ms)
[----------] 1 test from climbStairs (1 ms total)

[----------] Global test environment tear-down
[==========] 1 test from 1 test case ran. (1 ms total)
[  PASSED  ] 1 test.

问题5

使用git管理项目即可

.gitignore文件

.vscode     # vscode配置目录
build       # 构建目录

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