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マトリックスを動的に割り当てる方法

C++で2Dマトリックスを動的に割り当てる方法私はすでに知っていることに基づいて試しました：

#include <iostream>

int main(){
    int rows;
    int cols;
    int * arr;
    arr = new int[rows][cols];
 }

1つのパラメーターで機能しますが、現在は2つで機能します。私は何をすべきか？

c++arraysmatrixdynamic-data
18
chustar

マトリックスは、実際には配列の配列です。

int rows = ..., cols = ...;
int** matrix = new int*[rows];
for (int i = 0; i < rows; ++i)
    matrix[i] = new int[cols];

もちろん、マトリックスを削除するには、次を実行する必要があります。

for (int i = 0; i < rows; ++i)
    delete [] matrix[i];
delete [] matrix;

私は別の可能性を考え出しました：

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;
}

この配列の解放は簡単です：

if (rows) delete [] matrix[0];
delete [] matrix;

このソリューションには、いくつかの小さなチャンクではなく、すべての要素に単一の大きなメモリブロックを割り当てるという利点があります。しかし、私が最初に投稿したソリューションは、arrays of arraysコンセプトのより良い例です。

48
pyon

std::vectorsを使用してこれを達成することもできます。

std::vector< std::vector<int> >を使用

例：

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];
    }

}
23
aJ.

boost :: multi_array を試してください

#include <boost/multi_array.hpp>

int main(){
    int rows;
    int cols;
    boost::multi_array<int, 2> arr(boost::extents[rows][cols] ;
}
15
yoco
 #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;
     }
3
adatapost
arr = new int[cols*rows];

構文を気にしない場合

arr[row * cols + col] = Aij;

または、operator []をどこかでオーバーロードします。これは、配列の配列よりもキャッシュに優しい場合もあれば、そうでない場合もあります。おそらく気にする必要はないでしょう。私は、a）配列の配列が解決策であるだけでなく、b）行列がメモリの1ブロックにある場合、一部の操作の実装がより簡単になることを指摘したいだけです。例えば。

for(int i=0;i < rows*cols;++i)
   matrix[i]=someOtherMatrix[i];

一行短い

for(int r=0;i < rows;++r)
  for(int c=0;i < cols;++s)
     matrix[r][c]=someOtherMatrix[r][c];

ただし、このようなマトリックスに行を追加するのはより苦痛です

3
maykeye

または、1D配列を割り当てることができますが、2D形式で要素を参照します。

行2、列3のアドレス（左上隅は行0、列0）：

arr [2 * MATRIX_WIDTH + 3]

mATRIX_WIDTHは、行の要素数です。

1
DmitryK
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;
0
sballot

ダブルポインターを使用することは、実行速度/最適化と読みやすさの妥協点として最適です。単一の配列を使用してマトリックスのコンテンツを保存することは、実際にはダブルポインターが行うことです。

次のテンプレートクリエーター関数を正常に使用しました（はい、古いCスタイルのポインター参照を使用していることは知っていますが、パラメーターの変更に関して呼び出し側でコードがより明確になります-ポインターについては好きではありません）参照。あなたが私が意味することを見るでしょう）：

///
/// 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;
            }
         }
      }
   }
}

上記のユーティリティを使用して作成されたメモリの割り当てを解除するには、単に逆に割り当てを解除する必要があります。

///
/// 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;
      }
   }
}

上記のこれらのテンプレート関数を使用するのはとても簡単です（例）：

   .
   .
   .
   double l_ppMatrix = 0;
   NewMatrix(&l_ppMatrix, 3, 3); // Create a 3 x 3 Matrix and store it in l_ppMatrix.
   .
   .
   .
   DeleteMatrix(&l_ppMatrix);
0
Rufus Neethling

C++で動的な2D配列を割り当てるための最も明確で直感的な方法を次に示します。この例のテンプレートは、すべてのケースをカバーしています。

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);
    ...
}
0
Nikos

このグリッドクラスは、数学演算子を必要としない場合に単純なマトリックスとして使用できます。

/**
 * 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;
}
0
StackedCrooked