for文の中の辿り方を知りたい。

Question

前提

＜追記＞
実は、以下（リンク）のダーツ問題と向き合っています。
リンク
下記のプログラムの10~14行目で行われていることを目で見たいです。
入力と出力は以下です。
〇入力

4 50
3
14
15
9

〇出力

0
3
3
6
48

繰り返しのあとの配列Sを見てもなぜ入力データを足して配列に入れていくだけなのにこの出力になるのか理解に苦しんでいます。

また、for文のなかの追い方も出力したいのですが、方法が見つからずといった具合です。

該当のソースコード

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    long long N, M;
    cin >> N >> M;
    vector<long long> P(N);
    for (int i = 0; i < N; ++i) cin >> P[i];
    P.push_back(0);
    vector<long long> S;
    for (int i = 0; i < P.size(); ++i) 
        for (int j = 0; j < P.size(); ++j)
            S.push_back(P[i] + P[j]);
    sort(S.begin(), S.end());
    
    for(int i=0;i<N;++i){
        cout << S[i] << endl;
    }
    
    
    
    long long res = 0;
    for (long long a : S) {
        auto it = upper_bound(S.begin(), S.end(), M-a);
        if (it == S.begin()) continue;
        --it;
        res = max(res, a + *it);
    }
    cout << res << endl;
}

試したこと

• 配列Sの出力・・・中を見ればわかると思ったため。
• push_backの意味・・・配列に挿入するコマンド

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

・for文の中のi、jの推移と**S.push_back(P[i] + P[j]);**の過程の見方など細かいことでも構いません。ご指導、お願いしたいです。

Comments

[Crimson_Tide]

> 引用テキスト配列Sを見てもなぜ入力データを足して配列に入れていくだけなのにこの出力になるのか

ではどのような出力になると想像していますか？
色々と処理の見落としがあるように思えます。

[pig_vba]

そうですね…コードを追ってみた限り想像していた処理と見当違いの方向に進んで行っているように見えます。(そもそもSの要素数はP^2になるのにN個しか表示してない時点で想定通りの仕様ではないと推察されます)
例として、自分が出力されると思った結果を提示していただけませんか?それによって回答が変わってきますので…

[pig_vba]

とりあえず、なんでそういう出力になったかは見当ついたのでそちらだけ回答しておきますね。

[SmaSTATION]

ご回答ありがとうございました。
追加の質問になってしまうのですが、したのfor文の「it」も出力させたいと思い、以下のプログラムを組んでみたところ演算子のエラー？が出てきてしまいました。
long long res = 0;
for (long long a : S) {
cout <<"a=" << a << endl;
auto it = upper_bound(S.begin(), S.end(), M-a);
cout << "it=" << it << endl;
if (it == S.begin()) continue;
--it;
res = max(res, a + *it);
}
%%d的なものが必要なのでしょうか...
何かコメント頂けると幸いです。

[pig_vba]

返信遅れました。もう解決してるかもしれませんがコメントしときます
upper_bound関数の返り値はイテレータです。なのでITの中身を出力させたいなら*itにする必要があります
このサイトとかわかりやすいと思いますので共有しときますね
https://qiita.com/ganyariya/items/33f1326154b85db465c3

[SmaSTATION]

すみません、丁寧にありがとうございます。確認してみます！

Answer 1

VisualStudio、あるいはEclipseを使っているなら、ブレークポイントを設定することで任意の行で実行を止めて、変数のナカミを見ることができます。
そこからワンステップづつ実行して、コードの流れを見ることもできます。

そうやって動作を確かめていってはどうでしょうか

Comments

[SmaSTATION]

ご回答ありがとうございます。
VScodeを使ってみようと思い、拡張機能をインストールするとこまで行ったのですが、そのあとにするファイルを作る段階つまずいております…

[y_waiwai]

VSCodeでデバッグできるようにするためにはいろいろ設定の必要があります
初心者の方にはハードルが高いかと。
まあしかし、それでデバッグできるようになればそのメリットは計り知れません

[SmaSTATION]

そうなんですね...
丁寧にお答えいただきありがとうございます。

Answer 2

なんでこんな出力になったのか

    for (int i = 0; i < P.size(); ++i) 
        for (int j = 0; j < P.size(); ++j)
            S.push_back(P[i] + P[j]);

まずここで、Pの要素を個別に合算した配列をP.size個*P.size個=P^2個分生成してます。　
もっと簡潔に言うと、このfor文は
P[0]+P[0]~P[N]+P[N]の結果を順番にSに挿入している形になってます。
S=3+3,3+14,3+15~０+０っていう動きなんですね。
この時点で質問者の想定外なのはわかりました。
ここで見てほしいのは最後で、

P.push_back(0);

これにより、Pの最後は０なんです。
だから、Sの中には
0+0,3+0,0+3が含まれます。
こいつが

sort(S.begin(), S.end());

によって先頭３枠に移動しています。4枠目は3+3ですね。
今回Nには４が入っているので、先頭４要素である0,3,3,6だけが出力されたということです。

最後の48ですが、それは最後のコードの

    for (long long a : S) {
        auto it = upper_bound(S.begin(), S.end(), M-a);
        if (it == S.begin()) continue;
        --it;
        res = max(res, a + *it);
    }

こちらでresの中に48が格納され、

    cout << res << endl;

で最後に出力された結果、あのような出力となった、というわけです。

となると考えられるミスは

    for (int i = 0; i < P.size(); ++i) 
        for (int j = 0; j < P.size(); ++j)
            S.push_back(P[i] + P[j]);

まぁ、ここだと思います。
本来やりたかったのは

    for (int i = 0; i < P.size(); ++i) 
        if(i!=0)
            S.push_back(P[i-1] + P[i]);

なんだろうなぁ。と思っていますが、こればかりは質問者が意図する出力次第なのであくまで提案のみにとどめさせていただきます。

Comments

[fana]

すっごく些細なことですが，

> if(i<>0)

C言語として示すなら，C言語の文法で書くのが良いのではないでしょうか．

[pig_vba]

報告ありがとうございます。無意識的にVBAの比較文で書いてたの全く気付いてなかったです

Answer 3

IDEのデバッグ機能使ってもいいし、

   for (int i = 0; i < P.size(); ++i) 
        for (int j = 0; j < P.size(); ++j) {
            S.push_back(P[i] + P[j]);
           cout << "(i j):" << i << " " << j << " P[i] P[j]:" << P[i] << " " << P[j] << " P[i]+P[j]:" << P[i] + P[j] << endl;    
        }

のように、一時的にfor文中に追加してもいいかと思います。

Answer 4

S の中味を全部見たいのであれば、
for(int i=0;i<N;++i){ ではなく、
for(int i=0;i<S.size();++i){ でしょう。

Comments

[SmaSTATION]

ご回答ありがとうございました。
追加の質問になってしまうのですが、したのfor文の「it」も出力させたいと思い、以下のプログラムを組んでみたところ演算子のエラー？が出てきてしまいました。
long long res = 0;
for (long long a : S) {
cout <<"a=" << a << endl;
auto it = upper_bound(S.begin(), S.end(), M-a);
cout << "it=" << it << endl;
if (it == S.begin()) continue;
--it;
res = max(res, a + *it);
}
何か、%%d的なものが必要なのでしょうか...
何かコメント頂けると幸いです。

[kazuma-s]

it の型はイテレータであり、それを直接表示することはできません。
it は vector S の要素を指すので、
cout << "it=" << it - S.begin() << endl;
で、S の何番目の要素であるのかを表示したらどうでしょうか。