Отображение 2D массива на 1D массив


Я хочу представить 2D массив с 1D массивом. Функция передаст два индикатора (x,y) и значение для хранения. Эти два показателя будут представлять собой один элемент массива 1D и устанавливать его соответствующим образом. Я знаю, что 1D массив должен иметь размер arrayWidth × arrayHeight, но я не знаю, как установить каждый элемент.

например, как мне отличить (2,4,3) от (4,2,3)? Я попытался установить массив как x*y, но 2*4 и 4 * 2 приведут к тому же месту в массив и мне нужно, чтобы они были разными.

7 71

7 ответов:

вы должны решить, будут ли элементы массива храниться в порядке строк или столбцов, а затем быть последовательными. http://en.wikipedia.org/wiki/Row-major_order

язык C использует порядок строк для многомерных массивов

чтобы смоделировать это с помощью одномерного массива, вы умножаете индекс строки на ширину и добавляете индекс столбца таким образом:

 int array[width * height];

 int SetElement(int row, int col, int value)
 {
    array[width * row + col] = value;  
 }

пример: мы хотим представить 2D массив размера SIZE_X и size_y. Это означает, что у нас будут maxy последовательные строки размера MAXX. Следовательно, заданная функция

void set_array( int x, int y, int val ) { array[ x * SIZE_Y + y ] = val; }

получить бы:

int get_array( int x, int y ) { return array[ x * SIZE_Y + y ]; }

типичная формула для пересчета индексов 2D массива в индекс 1D массива

index = indexX * arrayWidth + indexY;

в качестве альтернативы вы можете использовать

index = indexY * arrayHeight + indexX;

(предполагая, что arrayWidth измеряется вдоль оси X, и arrayHeight вдоль оси Y)

конечно, можно придумать много различных формул, которые обеспечивают альтернативные уникальные отображения, но обычно в этом нет необходимости.

в языках C/C++ встроенные многомерные массивы хранятся в памяти так, что последний индекс изменяется быстрее всего, что означает, что для массива, объявленного как

int xy[10][10];

элемент xy[5][3] сразу после xy[5][4] в памяти. Вы также можете следовать этому соглашению, выбирая одну из двух приведенных выше формул в зависимости от того, какой индекс (X или Y) вы считаете "последним" из двух.

как другие сказали c карты в порядке строк

   #include <stdio.h>

   int main(int argc, char **argv) {
   int i, j, k;
   int arr[5][3];
   int *arr2 = (int*)arr;

       for (k=0; k<15; k++) {
          arr2[k] = k;
          printf("arr[%d] = %2d\n", k, arr2[k]);
       }

       for (i=0; i<5; i++) {
         for (j=0; j< 3; j++) {
            printf("arr2[%d][%d] = %2d\n", i, j ,arr[i][j]);
         }
       } 
    } 

выход:

arr[0] =  0
arr[1] =  1
arr[2] =  2
arr[3] =  3
arr[4] =  4
arr[5] =  5
arr[6] =  6
arr[7] =  7
arr[8] =  8
arr[9] =  9
arr[10] = 10
arr[11] = 11
arr[12] = 12
arr[13] = 13
arr[14] = 14
arr2[0][0] =  0
arr2[0][1] =  1
arr2[0][2] =  2
arr2[1][0] =  3
arr2[1][1] =  4
arr2[1][2] =  5
arr2[2][0] =  6
arr2[2][1] =  7
arr2[2][2] =  8
arr2[3][0] =  9
arr2[3][1] = 10
arr2[3][2] = 11
arr2[4][0] = 12
arr2[4][1] = 13
arr2[4][2] = 14

используя основной пример строки:

A(i,j) = a[i + j*ld]; // where ld is the leading dimension
                      // (commonly same as array dimension in i)

// matrix like notation using preprocessor hack, allows to hide indexing
#define A(i,j) A[(i) + (j)*ld]

double *A = ...;
size_t ld = ...;
A(i,j) = ...;
... = A(j,i);

важно хранить данные таким образом, чтобы они могли быть получены на используемых языках. C-язык хранит в строке-главном порядке (сначала идет вся первая строка, затем вся вторая строка,...) с каждого индекса от 0 до размер-1. Таким образом, порядок массива x[2][3] равен x[0][0], x[0][1], x[0][2], x[1][0], x[1][1], x[1][2]. Таким образом, в языке C x[i][j] хранится в том же месте, что и запись 1-мерного массива x1dim[ i*3 +j]. Если данные хранятся таким образом, их легко получить в C язык.

Fortran и MATLAB отличаются. Они хранятся в столбце-главном порядке (сначала идет весь первый столбец, затем все вторые строки...) и каждый индекс работает от 1 до его измерения. Таким образом, порядок индекса является обратным C, и все индексы на 1 больше. Если вы храните данные в порядке языка C, FORTRAN может найти X_C_language[i] [j] с помощью X_FORTRAN(j+1, i+1). Например, X_C_language[1] [2] равен X_FORTRAN(3,2). В одномерных массивах это значение данных равно в X1dim_C_language[2 * Cdim2 + 3], который является той же позицией, что и X1dim_FORTRAN(2*Fdim1 + 3 + 1). Помните, что Cdim2 = Fdim1, потому что порядок индексов меняется на противоположный.

MATLAB-это то же самое, что и FORTRAN. Ada-это то же самое, что и C, за исключением того, что индексы обычно начинаются с 1. Любой язык будет иметь индексы в одном из этих порядков C или FORTRAN, и индексы будут начинаться с 0 или 1 и могут быть скорректированы соответствующим образом, чтобы получить сохраненные данные.

Извините, если это объяснение запутанно, но я думаю, что это точно и важно для программиста, чтобы знать.

вы должны быть в состоянии получить доступ к 2d массив с простым указателем на месте. Массив[x][y] будет расположен в указателе как p[0x * width + 0y] [0x * width + 1y]...[0х * ширина + Н-1У][1х * ширина + 0й] и т. д.