Como você alocar dinamicamente uma matriz?

Question

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?

Answer 1

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.

Answer 2

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];
    }

}

Answer 3

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] ;
}

Answer 4

 #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;
     }

Answer 5

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

Answer 6

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.

Answer 7

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

Answer 8

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;
}

Answer 9

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);

Answer 10

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;

Answer 11

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);
    ...
}