如何使用算法填充向量的向量

Posted 2023-02-21

【中文标题】如何使用算法填充向量的向量

【英文标题】：How to use algorithms to fill vector of vectors

【发布时间】：2015-10-22 11:44:17

【问题描述】：

我有

typedef std::vector<int> IVec;
typedef std::vector<IVec> IMat;

我想知道如何使用 std 算法填充IMat，即如何用更少的代码执行以下操作（所有IVecs 具有相同的大小）？

void fill(IMat& mat)
    for (int i=0;i<mat.size();i++)
        for (int j=0;j<mat[i].size();j++)
            mat[i][j] = i*j;
        
    

PS：已经有一种用常数填充矩阵的方法会对我有所帮助。最好使用 C++11 之前的算法。

【问题讨论】：

Sice 值取决于索引......只要留在循环中。

需要初始化空向量，还是填充已经不为空的向量的值？另外，你想用基于索引的值（i*j）填充它们，还是任何值（例如0）都可以？

@SingerOfTheFall 不确定我是否理解您的第一个问题，我的IMat 已经初始化，即不为空。是的，这些值应该取决于指数。但是，它已经可以帮助我用常量填充它。

为了好玩，我在没有显式循环或for_each 的情况下尝试了这个，并设法使用嵌套的std::transform 来做到这一点。 coliru.stacked-crooked.com/a/96f803182ad4abad 从技术上讲，您可以将所有内容放在一行中以使其“更少代码”，但是您为什么要这样做？ OP 中的简单循环更加简洁。

@AndyG 我不得不承认，我问这个问题的唯一原因是为了更好地理解如何使用算法。当然，我发布的代码完全没问题，但我不确定是否有更优雅的方式来编写它。似乎没有，而且所有建议的解决方案都使用 lambda，而我必须编写 C++11 之前的代码。值得一试;)

【参考方案1】：

最好的解决方案是您已经实施的解决方案。它利用 i/j 作为偏移量和输入来计算算法。

标准算法必须对元素使用迭代器并且维护计数器。这种数据镜像是问题的明确标志。但它可以做到，如果你想花哨的话，即使在一条线上：

for_each(mat.begin(), mat.end(), [&](auto& i)  static auto row = 0; auto column = 0; generate(i.begin(), i.end(), [&]()  return row * column++; ); ++row; );

但正如所说，仅仅因为可以完成并不意味着它应该完成。解决这个问题的最佳方法是for-loop。如果这是您的事情，甚至可以在一条线上进行：

for(auto i = 0U;i < mat.size();i++) for(auto j = 0U;j < mat[i].size();j++) mat[i][j] = i*j;

---

顺便说一句，我的标准算法在 Clang 3.7.0、gcc 5.1 和 Visual Studio 2015 上运行良好。但是 previously I used transform rather than generate。似乎有一些 implementation bugs in gcc 5.1 and Visual Studio 2015 捕获了 lambda 范围 static 变量。

【讨论】：

如果合适的话，把东西放在一行是非常“我的事”，但如果我必须决定，在 for 循环体周围省略 是被禁止的；）

@tobi303 因为换行符是免费的，所以我在我的个人代码中大量使用它们。 （连同花括号。）我认为它使它更具可读性。但归根结底，我认为在这种情况下，最重要的决定不是是否在一条线上进行，而是在for-loop 中进行。

+1 仅针对此声明：“但正如所述，只是因为可以完成并不意味着应该完成”

【参考方案2】：

我不知道这是否比双 for 循环更好，但在 C++11 中使用 STL 的一种可能方法是使用两个 for_each，如下所示：

int i(0);
std::for_each(mat.begin(), mat.end(),
[&i](IVec &ivec)int j(0); std::for_each(ivec.begin(), ivec.end(), 
                           [&i,&j](auto &k)k = i*j++;); ++i;);

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【讨论】：

我很确定生成的顺序不能保证 => 取决于实现，你填写了错误的值。

@deviantfan 不知道，然后惊喜。

@deviantfan 你能提供任何证据来支持这一点吗？ en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/… 将其实现为：while (first != last) *first++ = g();。我相信 所有 迭代器算法都是顺序的。如果不是这种情况，可能会有很多问题，例如 lambdas。

@JonathanMee 在标准没有指定算法排序的任何地方，您都应该假设实现可以利用该说法来实现并行性。

for_each 是有序的（从头到尾，参见 §25.2.4.2）。为什么无序的东西对 lambdas 来说是个问题？

【参考方案3】：

只是想我会进一步评论乔纳森的出色回答。

暂时忽略 c++11 语法，假设我们已经编写了一些支持类（暂时不管如何）。

我们可以想出这样的代码：

auto main() -> int

    // define a matrix (vector of vectors)
    IMat mat;

    // resize it through some previously defined function
    resize(mat, 10, 10);

    // get an object that is a pseudo-container representing its extent
    auto extent = extent_of(mat);

    // generate values in the pseudo-container which forwards to the matrix
    std::generate(extent.begin(), 
                  extent.end(), 
                  [](auto pxy)  pxy.set_value(pxy.x * pxy.y); );

    // or even

    for (auto pxy : extent_of(mat)) 
        pxy.set_value(product(pxy.coordinates()));
    

    return 0;

100 行支持代码稍后（可迭代容器及其代理并非微不足道），这将编译和工作。

虽然很聪明，但存在一些问题：

多出 100 行代码是一件小事。 在我看来，这段代码实际上不如你的代码表现力。即，您的代码在做什么是显而易见的。对于我的，您必须对额外的 100 行代码做出一些假设或推理。 我的代码比你的代码需要很多更多的维护（和文档）

有时少即是多。