提取矩阵的对角线答案

【问题标题】：Extract diagonal of a matrix提取矩阵的对角线
【发布时间】：2021-09-30 19:47:54
【问题描述】：

我正在使用 C++ 的 std 进行学校锻炼，我想找到一种方法来使用 std::copy 提取矩阵的对角线。这就是我想出来的，但它给了我一个分段错误错误。我究竟做错了什么？是否有更多的 C++ 方法可以在不使用 for 循环的情况下执行此操作？谢谢

#include<vector>
#include<algorithm> 
#include<iostream>
#include<iterator> 

int main () {

    std::vector<std::vector<int>> vec {{1,2,3},{3,4,5},{1,6,7} ;
    std::vector<int> vec1{0,0,0} ; 
    std::copy ( &vec[0][0], &vec[2][2], &vec1[0] ) ;

}

【问题讨论】：

假设vec 中的数据像对应的数组一样存储（即int vec[3][3]，这实际上并不能保证IIRC），那么您的复制将复制vec 的所有九个元素进入三元素向量vec1。
用一个简单的for 循环来做你需要的事情有什么问题？
这里有一些问题可以帮助您自己找到解决方案：&vec[0][0] 和 &vec[2][2] 的评估结果是什么？我的意思是类型，而不是值。基于这种类型，您认为copy() 会如何处理它？你能把copy() 翻译成一个循环吗？它会是什么样子？提取对角线的循环是什么样的？
好吧，您可以编写一个自定义迭代器来沿对角线遍历矩阵并将其中的几个（开始和结束）提供给std::copy，但我很有信心这是不是你应该在这里做的，更不用说这将是一个比单个循环更复杂的数量级的任务。
@Some程序员老兄一个简单的for循环没有错，但我想学习一点STL。我经常看到使用 STL 中的一些奇异算法而不是 for 循环的一行代码的答案，我认为我可以做类似的事情，但可能情况并非如此。

标签： c++ algorithm c++11 std stdvector

【解决方案1】：

您遇到分段错误的原因是您使用副本的方式，您提供了无效参数。实际上并没有一种方法可以对角地遍历 2D 数组或向量（尽管如果您使用的是 2D 数组（不是向量），您可以给它一个彼此对角线的起点和终点，但它只会复制所有内容之间，而不仅仅是对角线）。

我建议只使用 for 循环，这没有什么问题。（即使有一些复杂的方法可以让复制工作，for 循环已经足够清晰和快速）。

#include<vector>
#include<algorithm> 
#include<iostream>
#include<iterator> 

int main () {

    std::vector<std::vector<int>> vec {{1,2,3},{3,4,5},{1,6,7}} ;
    // std::vector<int> vec1{0,0,0} ; 
    // std::copy ( &vec[0][0], &vec[2][2], &vec1[0] ) ;

    std::vector<int> diagonal;
    for(uint i=0;i<vec.size();i++){
        diagonal.push_back(vec[i][i]);
    }
    
}

【讨论】：

【解决方案2】：

您没有标准的数组，数组的所有元素都连续地存储在其中。相反，您有一个 edge-vector 数组（维基百科称其为 Iliffe vector，尽管我从未听过任何人真正将其称为我自己）。因此，您的索引方法必须考虑到这一点。正如所指出的（在其他答案和 cmets 中），只有在 单个容器中工作的普通 迭代器 无法做到这一点。

（边向量数组是一个锯齿状数组，其约束条件是所有指向的向量都具有相同的长度。）

您可以使用 分段迭代器 将其索引为“单元”（如果您愿意，如 "Segmented Iterators and Hierarchical Algorithms" (Austern) (pdf) 中所述。但对于大多数简单的用例来说，这需要做很多工作，例如你描述的那个，一个简单的for循环就可以了（并且更容易理解和调试）。

【讨论】：