展平 n 维向量

Posted 2023-02-21

【中文标题】展平 n 维向量

【英文标题】：Flatten n-dimensional vector

【发布时间】：2017-03-19 14:26:05

【问题描述】：

我制定了一种可以递归使用的算法，它以非递归方式工作，但是，我无法以递归形式对其进行测试，因为我无法从模板创建 n-1 维变量。对于帮我写下变量名及其含义：

v：n维向量 dims：每个维度的 n 个长向量（例如：如果它是一个看起来像 int x[3][6][4] 的数组，那么 dims 看起来像：3, 6, 4） p：维度的乘积，用于得到平面向量的大小（例如：3*6*4） ret: 返回的平面向量 sub_dims：与 dims 相同，但没有第一个维度（例如：6, 4） sub_p：与​​p 相同，但没有第一个因素（例如：6*4） sub_ret: 返回的 n-1 维向量的平面向量

代码：

template <typename T>
vector<int> dim_flat(vector<T> v, vector<int> dims)

    // creating variables and vectors
    int n = dims.size();
    int p = dims[0];
    for (int i = 1; i < n; i++)
    
        p *= dims[i];
    
    int sub_p = p / dims[0];
    vector<int> sub_dims;
    sub_dims.assign(dims.begin() + 1, dims.end());
    vector<int> ret(p);

    // algorithm
    if (n > 1)
    
        for (int i = 0; i < dims[0]; i++)
        
            vector<int> sub_ret = dim_flat(v[i], sub_dims);

            for (int j = 0; j < sub_p; j++)
            
                ret[i * sub_p + j] = sub_ret[j];
            
        
    
    else
    
        // case for the input is 1D 
        // not yet written
    

    return ret;

使用此代码构建项目，但是如果我在 main 中调用它：

vector<int> ret = dim_flat(v, dims);

v 在哪里，例如一个 4D 向量，dims 是一个包含 3, 3, 3, 3 的向量，然后我在尝试构建时得到以下信息：

error C2784: 'std::vector<_Ty> dim_flat(std::vector<T>,std::vector<_Ty>)' : could not deduce template argument for 'std::vector<T>' from 'int'

换行

vector<int> sub_ret = dim_flat(v[i], sub_dims);

我有点（但不是真的）理解这个错误的含义，所以我预计会发生同样的情况，它为此做了：

T x = v[i];
vector<int> sub_ret = dim_flat(x, sub_dims);

这是我不再真正理解错误的部分，因为我认为使用参数vector<T> v 我指定了输入，例如4D 向量将被理解为T 的向量，其中T 是一个 3D 向量，它也可以被索引，因为它是一个vector<T>。所以按照这个逻辑，我认为如果我给递归第一个T是一个3D向量，那么这个3D向量现在将被理解为T'的向量，其中T'是一个2D向量，并且以此类推。

显然我的逻辑有缺陷，或者我使用了错误的方法（或两者兼而有之），所以问题是：我该如何解决/修复这个问题？

编辑：感谢 Max66 的解决方案。 代码可能会更优化，但至少现在它可以工作了。 代码：

//// for integer only
// case input is 0-dimensional (simply a variable)
template <typename T>
vector<int> dim_flat (const T &v, const vector<int> &dims)

    return vector<int>(1, v);


// case input is n-dimensional
template <typename T>
vector<int> dim_flat(const vector<T> &v, const vector<int> &dims)

    // creating variables and vectors
    int n = dims.size();
    int p = dims[0];
    for (int i = 1; i < n; i++)
    
        p *= dims[i];
    
    int sub_p = p / dims[0];
    vector<int> sub_dims;
    sub_dims.assign(dims.begin() + 1, dims.end());
    vector<int> ret(p);

    // algorithm
    if (n > 1) // case n-dimensional
    
        for (int i = 0; i < dims[0]; i++)
        
            vector<int> sub_ret = dim_flat(v[i], sub_dims);
            for (int j = 0; j < sub_p; j++)
            
                ret[i * sub_p + j] = sub_ret[j];
            
        
    
    else // case 1-dimensional
    
        for (int i = 0; i < p; i++)
        
            vector<int> sub_ret = dim_flat(v[i], sub_dims);
            ret[i] = sub_ret[0];
        
    
    return ret;

【参考方案1】：

简答：添加功能

std::vector<int> dim_flat (int v, std::vector<int> const &)
  return v; 

如果你可以使用 C++11 或更新版本，或者

std::vector<int> dim_flat (int v, std::vector<int> const &)
  return std::vector<int>(1, v); 

如果你必须使用 C++98

长答案：如果我没记错的话，问题是，当你用std::vector<int> 调用dim_flat() 时（当T 是int），你有n == 1，所以dim_flat()没有被调用（执行“输入一维的情况”）但是编译器不是很聪明地理解没有必要用int调用dim_flat()（而不是@ 987654331@) 所以寻找dim_flat(int, std::vector<int>) 并没有找到它。

所以，为了让编译器满意，你必须实现dim_flat(int, std::vector<int>)。

可以是一个虚拟函数（返回一个空向量），但我建议你正确实现它。

一点话题：请避免无用的向量副本；在您的dim_flat()、v 和dims 中只读取，不修改；因此您可以将它们作为 const 参考接收，如下所示

template <typename T>
std::vector<int> dim_flat(std::vector<T> const   &  v,
                          std::vector<int> const &  dims)

P.s.：你为什么不简单地写如下？

std::vector<int> dim_flat (std::vector<int> const & v)
  return v; 

template <typename T>
std::vector<int> dim_flat(std::vector<std::vector<T>> const & v)
 
   std::vector<int>  ret;

   for ( auto const & e : v )
    
      auto s = dim_flat(e);

      ret.reserve( ret.size() + s.size() );
      ret.insert( ret.end(), s.cbegin(), s.cend() );
    

   return ret;
 

【讨论】：

谢谢！通过最小的调整（而不是int v，我不得不使用T v），它可以工作。由于某种原因，用于返回的 C++11 格式不起作用，我得到了syntax error，但 C++98 格式有效。还要感谢您对 const 参考的建议。即使我知道它，并且确实想使用它，但我还是忘记放在那里。