有没有办法在多维向量中切换维度顺序？

Question

我有一个 3D 向量，我希望能够选择将哪个维度绘制为另一个维度的函数。

到目前为止，我是手动执行此操作：我创建了第二个 3D 矢量并相应地重新组织数据。这个解决方案不是很实用，因为我每次想要切换维度时都需要切换索引（在嵌套循环内）......

有更好/更清洁的解决方案吗？

谢谢。

Answer 1

没有。

C++ 没有多维向量的概念。并且对多维数组的支持很差，因为数组远非一等对象。因此，您只剩下向量 [of 向量 ...] 的向量，并且必须小心控制包含向量中的所有向量具有相同的大小（该语言将不会帮助您）。或者使用多维原始数组......前提是所有维度的大小，但最后一个维度在编译时是已知的。

由于已知维数 (3D)，我将使用一个专用容器，使用大小为 l*m*n 的 1D 向量（其中 l、m 和 n 是 3 维的大小）。还有一个专用的访问器函数data(i,j,k)。为此，可以构建另一个访问器工具，从另一个维度开始提供一个维度中的数据...

如果您不是很喜欢所有样板代码，可以查看 boost 库。我不使用它，但如果我没记错的话它包含一个矩阵类...

Answer 2

C++ 不提供多维容器，原因与 std::vector 等容器不提供标准 operator+ etc 的原因相同：没有适合每个人需求的标准（在+ 运算符，这可能是连接，元素加法，增加维度，谁知道）。如果你选择一个类而不是一个向量

<template typename T>
class volume {

private:
std::vector<T>       data;    // e.g. 3x2 array { 0, 1, 2, 3, 4, 5 }
std::vector<size_t>  sizes;   // e.g. 3x2 array { 3, 2 }
std::vector<size_t>  strides; // e.g. 3x2 array { 1, 3 }

};

那么您就拥有了您想要的所有灵活性 - 无需停留在 3D 上！

例如，一个 3x2 数组的 data 向量可以是前 6 个自然数，sizes 向量可以是 { 3, 2 } 和 strides 数组 { 1, 3 }：在一行中（其中有 2 ) 元素彼此相邻，要增加行，您需要向前移动 3 个位置。

在一般 n 维的情况下，您可以创建一个 at() 运算符，它将向量（或 initializer_list）作为位置参数，对应于该位置的偏移量是它的内积为strides。

如果您不想从头开始编程，那么像 Blitz++ 这样的库已经提供了这个功能。