Como você alocar dinamicamente uma matriz?
-
05-07-2019 - |
Pergunta
Como você alocar dinamicamente uma matriz 2D em C ++? Eu tentei com base no que eu já sei:
#include <iostream>
int main(){
int rows;
int cols;
int * arr;
arr = new int[rows][cols];
}
Ele trabalha para um parâmetro, mas agora para dois. O que devo fazer?
Solução
A matriz é na realidade uma série de matrizes.
int rows = ..., cols = ...;
int** matrix = new int*[rows];
for (int i = 0; i < rows; ++i)
matrix[i] = new int[cols];
Claro que, para apagar a matriz, você deve fazer o seguinte:
for (int i = 0; i < rows; ++i)
delete [] matrix[i];
delete [] matrix;
Eu só descobri uma outra possibilidade:
int rows = ..., cols = ...;
int** matrix = new int*[rows];
if (rows)
{
matrix[0] = new int[rows * cols];
for (int i = 1; i < rows; ++i)
matrix[i] = matrix[0] + i * cols;
}
Libertar essa matriz é mais fácil:
if (rows) delete [] matrix[0];
delete [] matrix;
Esta solução tem a vantagem de atribuição de um único bloco grande de memória para todos os elementos, em vez de vários pedaços pequenos. A primeira solução que eu postei é um exemplo melhor do arrays de arrays conceito, apesar de tudo.
Outras dicas
Você também pode usar std::vectors
para atingir este:
usando std::vector< std::vector<int> >
Exemplo:
std::vector< std::vector<int> > a;
//m * n is the size of the matrix
int m = 2, n = 4;
//Grow rows by m
a.resize(m);
for(int i = 0 ; i < m ; ++i)
{
//Grow Columns by n
a[i].resize(n);
}
//Now you have matrix m*n with default values
//you can use the Matrix, now
a[1][0]=1;
a[1][1]=2;
a[1][2]=3;
a[1][3]=4;
//OR
for(i = 0 ; i < m ; ++i)
{
for(int j = 0 ; j < n ; ++j)
{ //modify matrix
int x = a[i][j];
}
}
Tente boost :: multi_array
#include <boost/multi_array.hpp>
int main(){
int rows;
int cols;
boost::multi_array<int, 2> arr(boost::extents[rows][cols] ;
}
#include <iostream>
int main(){
int rows=4;
int cols=4;
int **arr;
arr = new int*[rows];
for(int i=0;i<rows;i++){
arr[i]=new int[cols];
}
// statements
for(int i=0;i<rows;i++){
delete []arr[i];
}
delete []arr;
return 0;
}
arr = new int[cols*rows];
Se você quer não me importo sintaxe
arr[row * cols + col] = Aij;
ou operador de uso [] overaloading em algum lugar. Esta pode ser a matriz de matrizes mais amigável cache-, ou não ser, mais provavelmente você não deve se preocupar com isso. Eu só quero salientar que a) matriz de matrizes não é a única solução, b) algumas operações são mais fáceis de implementar, se matriz localizada em um bloco de memória. Por exemplo.
for(int i=0;i < rows*cols;++i)
matrix[i]=someOtherMatrix[i];
uma linha mais curta do que
for(int r=0;i < rows;++r)
for(int c=0;i < cols;++s)
matrix[r][c]=someOtherMatrix[r][c];
embora acrescentando linhas para tal matriz é mais doloroso
ou você pode simplesmente alocar um 1D matriz, mas de referência elementos de uma forma 2D:
a linha de endereço 2, coluna 3 (canto superior esquerdo é a linha 0, coluna 0):
arr [2 * MATRIX_WIDTH + 3]
onde MATRIX_WIDTH é o número de elementos em uma fileira.
A outra resposta que descreve arrays de arrays estão corretas.
Mas se você está planejando de fazer uma coisa matemática com as matrizes - ou necessidade algo especial como matrizes esparsas você deve olhar para uma das libs muitas matemática como TNT antes de re-inventar muitas rodas
Eu tenho essa classe de grade que pode ser usado como uma matriz simples, se você não precisa de qualquer operadores matemáticos.
/**
* Represents a grid of values.
* Indices are zero-based.
*/
template<class T>
class GenericGrid
{
public:
GenericGrid(size_t numRows, size_t numColumns);
GenericGrid(size_t numRows, size_t numColumns, const T & inInitialValue);
const T & get(size_t row, size_t col) const;
T & get(size_t row, size_t col);
void set(size_t row, size_t col, const T & inT);
size_t numRows() const;
size_t numColumns() const;
private:
size_t mNumRows;
size_t mNumColumns;
std::vector<T> mData;
};
template<class T>
GenericGrid<T>::GenericGrid(size_t numRows, size_t numColumns):
mNumRows(numRows),
mNumColumns(numColumns)
{
mData.resize(numRows*numColumns);
}
template<class T>
GenericGrid<T>::GenericGrid(size_t numRows, size_t numColumns, const T & inInitialValue):
mNumRows(numRows),
mNumColumns(numColumns)
{
mData.resize(numRows*numColumns, inInitialValue);
}
template<class T>
const T & GenericGrid<T>::get(size_t rowIdx, size_t colIdx) const
{
return mData[rowIdx*mNumColumns + colIdx];
}
template<class T>
T & GenericGrid<T>::get(size_t rowIdx, size_t colIdx)
{
return mData[rowIdx*mNumColumns + colIdx];
}
template<class T>
void GenericGrid<T>::set(size_t rowIdx, size_t colIdx, const T & inT)
{
mData[rowIdx*mNumColumns + colIdx] = inT;
}
template<class T>
size_t GenericGrid<T>::numRows() const
{
return mNumRows;
}
template<class T>
size_t GenericGrid<T>::numColumns() const
{
return mNumColumns;
}
Usando o ponteiro duplo é de longe o melhor compromisso entre a velocidade de execução / otimização e legibilidade. Usando uma única matriz para matriz de loja' conteúdo é realmente o que um ponteiro dupla faz.
Eu tenho usado com sucesso a seguinte função de criador templated (sim, eu sei que usar em estilo C ponteiro de referência de idade, mas ele faz código de fazer mais clara no lado da vocação que diz respeito à alteração de parâmetros - algo que eu gosto sobre ponteiros que é . não é possível com referências Você vai ver o que quero dizer):
///
/// Matrix Allocator Utility
/// @param pppArray Pointer to the double-pointer where the matrix should be allocated.
/// @param iRows Number of rows.
/// @param iColumns Number of columns.
/// @return Successful allocation returns true, else false.
template <typename T>
bool NewMatrix(T*** pppArray,
size_t iRows,
size_t iColumns)
{
bool l_bResult = false;
if (pppArray != 0) // Test if pointer holds a valid address.
{ // I prefer using the shorter 0 in stead of NULL.
if (!((*pppArray) != 0)) // Test if the first element is currently unassigned.
{ // The "double-not" evaluates a little quicker in general.
// Allocate and assign pointer array.
(*pppArray) = new T* [iRows];
if ((*pppArray) != 0) // Test if pointer-array allocation was successful.
{
// Allocate and assign common data storage array.
(*pppArray)[0] = new T [iRows * iColumns];
if ((*pppArray)[0] != 0) // Test if data array allocation was successful.
{
// Using pointer arithmetic requires the least overhead. There is no
// expensive repeated multiplication involved and very little additional
// memory is used for temporary variables.
T** l_ppRow = (*pppArray);
T* l_pRowFirstElement = l_ppRow[0];
for (size_t l_iRow = 1; l_iRow < iRows; l_iRow++)
{
l_ppRow++;
l_pRowFirstElement += iColumns;
l_ppRow[0] = l_pRowFirstElement;
}
l_bResult = true;
}
}
}
}
}
Para desalocar a memória criada usando o utilitário acima referido, se tem simplesmente para de-alocar em sentido inverso.
///
/// Matrix De-Allocator Utility
/// @param pppArray Pointer to the double-pointer where the matrix should be de-allocated.
/// @return Successful de-allocation returns true, else false.
template <typename T>
bool DeleteMatrix(T*** pppArray)
{
bool l_bResult = false;
if (pppArray != 0) // Test if pointer holds a valid address.
{
if ((*pppArray) != 0) // Test if pointer array was assigned.
{
if ((*pppArray)[0] != 0) // Test if data array was assigned.
{
// De-allocate common storage array.
delete [] (*pppArray)[0];
}
}
// De-allocate pointer array.
delete [] (*pppArray);
(*pppArray) = 0;
l_bResult = true;
}
}
}
Para usar estas funções modelo em causa é então muito fácil (por exemplo.):
.
.
.
double l_ppMatrix = 0;
NewMatrix(&l_ppMatrix, 3, 3); // Create a 3 x 3 Matrix and store it in l_ppMatrix.
.
.
.
DeleteMatrix(&l_ppMatrix);
const int nRows = 20;
const int nCols = 10;
int (*name)[nCols] = new int[nRows][nCols];
std::memset(name, 0, sizeof(int) * nRows * nCols); //row major contiguous memory
name[0][0] = 1; //first element
name[nRows-1][nCols-1] = 1; //last element
delete[] name;
Aqui é a maneira mais clara e intuitiva eu ??sei para alocar uma matriz 2d dinâmica em C ++. Templated neste exemplo abrange todos os casos.
template<typename T> T** matrixAllocate(int rows, int cols, T **M)
{
M = new T*[rows];
for (int i = 0; i < rows; i++){
M[i] = new T[cols];
}
return M;
}
...
int main()
{
...
int** M1 = matrixAllocate<int>(rows, cols, M1);
double** M2 = matrixAllocate(rows, cols, M2);
...
}