Nguyên nhân của tràn ngăn xếp trong phương pháp này (toán học dấu phẩy động)

Question

Tôi thỉnh thoảng nhận được ngoại lệ stackoverflow trong phương pháp này.

double norm_cdf(const double x) { 
    double k = 1.0/(1.0 + 0.2316419*x); 
    double k_sum = k*(0.319381530 + k*(-0.356563782 + k*(1.781477937 + k*(-1.821255978 + 1.330274429*k)))); 

    if (x >= 0.0) { 
     return (1.0 - (1.0/(pow(2*M_PI,0.5)))*exp(-0.5*x*x) * k_sum); 
    } else { 
     return 1.0 - norm_cdf(-x); 
    } 
} 

Bất kỳ đề xuất nào về lý do tôi có thể nhận được? Bất kỳ bước nào tôi có thể thực hiện để khắc phục lỗi?

Answer 1

Có khả năng phương pháp này chỉ là rơm phá vỡ lưng của con lạc đà. Chức năng này sẽ chỉ gọi chính nó nhiều nhất một lần, vì vậy nó không phải là vấn đề. (Edit: Hoặc đó là vấn đề NAN khác trỏ đến, mà sẽ kết quả trong đệ quy vô hạn.)

Bạn có thể dễ dàng thực hiện các chức năng không đệ quy dù sao, mà có thể là một lựa chọn đơn giản hơn.

double norm_cdf(double x) { 
    bool negative = x < 0; 
    x = abs(x); 
    double k = 1.0/(1.0 + 0.2316419*x); 
    double k_sum = k*(0.319381530 + k*(-0.356563782 + k*(1.781477937 + k*(-1.821255978 + 1.330274429*k)))); 

    double result = (1.0/(pow(2*M_PI,0.5)))*exp(-0.5*x*x) * k_sum; 
    if (!negative) 
     result = 1.0 - result; 
    return result; 
} 

Answer 2

Khi x là NaN, việc đệ quy sẽ không bao giờ chấm dứt. Thêm séc: Hoặc là std::isnan trong C++ 11 hoặc số x != x lười biếng hoặc người dùng tài liệu và đổ lỗi. Nếu bạn chọn để xử lý NaN, tuyên truyền nó có thể là một sự lựa chọn hợp lý.

Answer 3

Vấn đề của bạn là khi x không phải là số. NAN >= 0.0 là sai, -NAN >= 0.0 cũng sai.

Bạn có thể kiểm tra chống lại NAN đặc biệt, như những người khác đã gợi ý, nhưng tôi sẽ đề nghị điều đơn giản hóa:

static double norm_cdf_positive(const double x) { 
    double k = 1.0/(1.0 + 0.2316419*x); 
    double k_sum = k*(0.319381530 + k*(-0.356563782 + k*(1.781477937 + k*(-1.821255978 + 1.330274429*k)))); 

    return (1.0 - (1.0/(pow(2*M_PI,0.5)))*exp(-0.5*x*x) * k_sum); 
} 

double norm_cdf(const double x) { 
    if (x >= 0.0) { 
     return norm_cdf_positive(x); 
    } else { 
     return 1.0 - norm_cdf_positive(-x); 
    } 
} 

này có ưu điểm là trình biên dịch có thể làm cho các giả định thông minh về hành vi của nó. Lưu ý rằng tôi đã đánh dấu chức năng tĩnh "nội bộ" (sẽ giới hạn phạm vi của nó đối với đơn vị biên dịch hiện tại). Bạn cũng có thể sử dụng không gian tên không tên. (chỉnh sửa: thực sự Timothy Shields có cách đơn giản hơn để loại bỏ đệ quy, giữ mọi thứ trong một chức năng)