用 1 个循环解释 2D 数组迭代答案

【问题标题】：Explain 2D array iteration with 1 loop用 1 个循环解释 2D 数组迭代
【发布时间】：2013-06-03 07:14:41
【问题描述】：

有人可以解释为什么这个算法适用于将二维数组迭代为一维数组吗？换句话说..只有一个循环？

const int Width = 6;
const int Height = 4;

int Array[Width][Height];

for (int I = 0; I < Width * Height; ++I)
{
    Array[I % Width][I / Width] = I; //This line :S
}

for (int I = 0; I < Height; ++I)
{
    for (int J = 0; J < Width; ++J)
    {
        std::cout<<Array[J][I]<<"  ";
    }
    std::cout<<"\n";
}

【问题讨论】：

标签： c++ c++11

【解决方案1】：

您没有将其用作一维数组。您仍在将其索引为 2D 数组。但是，您正在使用数学（模数和整数除法）根据数组的维度从一维索引中恢复二维索引。这是很正常的，但是像你这样做的那样在循环中执行此操作是不寻常的，因为它可能在计算上很昂贵。

【讨论】：

为什么会很贵？两个for循环不一样吗？哇..那个循环！我从来没有见过这样的循环。但是那个循环改变了数字的顺序。一个是列专业，另一个是行专业
是的，忘记我的循环...这是专栏主要的。它昂贵的原因是您每次都要做大量的模和除法并重新计算这两个值，而使用嵌套循环您只是在迭代。
但是@Mattingly 的帖子说它会自动为我计算数学，所以那不一样吗？
是的，但是您正在这样做以及模数和除法。这是否真的发生将取决于编译器的优化智能，但我不想相信这一点。如果您热衷于实际上作为列优先数组在内存中布置的列优先数组，请查看我的旧答案 (stackoverflow.com/questions/15778377/…)。它是行优先的，但很容易修改为列优先。如果你打算主要做以列为主的操作，不妨考虑一下。

【解决方案2】：

了解其工作原理的最简单方法是自己插入数字。从0开始，我们会得到：

Array[0 % 6][0 / 6] = Array[0][0]
Array[1 % 6][1 / 6] = Array[1][0]
...
Array[5 % 6][5 / 6] = Array[5][0]
Array[6 % 6][6 / 6] = Array[0][1]
...
Array[11 % 6][11 / 6] = Array[5][1]

等等。因为它使用整数除法，所以每次我们遍历Width 值时，i / Width 都会多一个。利用i % Width，这将在特定i / Width 处循环每个值（在本例中为0 到5）。因为整数除法会截断，所以在i 成为Width 的下一个倍数之前，这将是相同的。

【讨论】：

我明白你的解释 :) 这与两个 for 循环相比有缺点吗？
是的。首先，它对每个循环值使用模和除法，这可能是昂贵的操作 - 对于大型循环，这可能会增加相当多的开销。其次，与只执行两个循环相比，它稍微有些混淆。
这真是太神奇了。感谢您的精彩解释。

【解决方案3】：

为二维数组分配的内存仍然是线性布局的。因此，如果您要检查变量 Array 中的内存，它将由 Width 个 ints 后跟 Width ints 的数量... Height 次。

如果 Width = 5，并且 Height = 2... Array 的内存看起来像这样（其中每个 [] set 是一个整数）：

[w0/h0][w1/h0][w2/h0][w3/h0][w4/h0][w0/h1][w1/h1][w2/h1][w3/h1][w4 /h1]

当您使用 Array[j][i] 访问数组时，它只是自动为您计算，以正确偏移到线性内存块中。

【讨论】：

对...我的意思是说在单循环方法中去掉模和除法（并用'[I]'替换它）将导致相同的输出并提高性能.

【解决方案4】：

for (int x = 1, y = 1; y <= 5; (x < 5) ? (x++) : (x = 1, y++))

对不起。

【讨论】：