C++ 使用std :: vector进行存储的动态大小矩阵。
示例
不幸的是,从C++14开始,C++标准库中没有动态尺寸矩阵类。矩阵类,支持动态大小但是可从许多的3个方程式库,其中包括升压矩阵库(Boost库中的子库)。
如果您不希望依赖Boost或其他库,那么C++中一个穷人的动态大小矩阵就像
vector<vector<int>> m( 3, vector<int>( 7 ) );
...这里vector是std::vector。在这里,矩阵是通过将行向量复制n次而创建的,其中n是行数,这里是3。它的优点是提供与m[y][x]固定大小的原始数组矩阵相同的索引符号,但是效率不高,因为它涉及动态分配每一行,这有点不安全,因为可能会无意中调整行的大小。
一种更安全有效的方法是使用单个向量作为矩阵的存储,并将客户代码(x,y)映射到该向量中的相应索引:
//使用std::vector进行存储的动态大小矩阵。
//---------------------------------------------机械:
#include <algorithm> //std::copy
#include <assert.h> //断言
#include <initializer_list> //std::initializer_list
#include <vector> //std::vector
#include <stddef.h> //ptrdiff_t
namespace my {
using Size = ptrdiff_t;
using std::initializer_list;
using std::vector;
template< class Item >
class Matrix
{
private:
vector<Item> items_;
Size n_cols_;
auto index_for( Size const x, Size const y ) const
-> Size
{ return y*n_cols_ + x; }
public:
auto n_rows() const -> Size { return items_.size()/n_cols_; }
auto n_cols() const -> Size { return n_cols_; }
auto item( Size const x, Size const y )
-> Item&
{ return items_[index_for(x, y)]; }
auto item( Size const x, Size const y ) const
-> Item const&
{ return items_[index_for(x, y)]; }
Matrix(): n_cols_( 0 ) {}
Matrix( Size const n_cols, Size const n_rows )
: items_( n_cols*n_rows )
, n_cols_( n_cols )
{}
Matrix( initializer_list< initializer_list<Item> > const& values )
: items_()
, n_cols_( values.size() == 0? 0 : values.begin()->size() )
{
for( auto const& row : values )
{
assert( Size( row.size() ) == n_cols_ );
items_.insert( items_.end(), row.begin(), row.end() );
}
}
};
} //我的命名空间
//---------------------------------------------用法:
using my::Matrix;
auto some_matrix()
-> Matrix<int>
{
return
{
{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 },
{ 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 },
{ 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 }
};
}
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
auto main() -> int
{
Matrix<int> const m = some_matrix();
assert( m.n_cols() == 7 );
assert( m.n_rows() == 3 );
for( int y = 0, y_end = m.n_rows(); y < y_end; ++y )
{
for( int x = 0, x_end = m.n_cols(); x < x_end; ++x )
{
cout << setw( 4 ) << m.item( x, y ); //←注意:不是`m[y][x]`!
}
cout << '\n';
}
}输出:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
上面的代码不是工业级的:它旨在显示基本原理,并满足学习C++的学生的需求。
例如,可以定义operator()重载以简化索引符号。