根据向量大小在 for 循环内擦除 std::vector 的索引

Posted 2023-02-21

【中文标题】根据向量大小在 for 循环内擦除 std::vector 的索引

【英文标题】：Erasing indices of std::vector inside a for loop based on vector size

【发布时间】：2016-12-07 21:21:36

【问题描述】：

我创建了一个函数来过滤掉 std::vector 中我不喜欢的元素，在本例中是一个 opencv 轮廓向量。下面的代码看起来可以工作，但它不起作用，我怀疑这是因为每当我删除索引时索引都会更改，但是我会继续进行下一次 i 值迭代。

void FilterContours( std::vector<std::vector<cv::Point>> contours )

    for ( int i = 0; i < contours.size(); i++ ) 

        //Remove contours smaller than 5 from vector - example
        if ( contours[i].size() < 5 ) 
            contours.erase(contours.begin() + i);
            continue;
        

        //Other filtering...
    
    return;

所以问题是，这是否会按预期工作（我认为不会），如果没有，我如何使其按预期工作？我应该在擦除后添加 i -= 1 以保持正确的索引位置吗？

【问题讨论】：

不要这样擦除。只需使用 erase / remove_if 成语。

^^ 但是如果你认为在你的 if 中添加i -= 1 更简单--i 会起作用，你为什么不试试呢？此外，虽然这不是问题，但请记住，如果您基于固定迭代器（如 std::vector::end）进行循环，并且您在不更新结束迭代器的情况下修改向量的大小，则会导致 UB。

一些建议——如果你发现自己编写的循环看起来好像已经被别人写过一千次，那么很可能存在一个 STL 算法或一组算法函数做这项工作。在您的情况下，从序列容器中删除项目是之前已经完成数百万次的事情之一，因此我们有涵盖这种情况的算法 (std::remove_if)

优秀的反应家伙，擦除删除成语是我的最终解决方案，在性能上有相当显着的差异。 @Paul-- 你说得对，我认为 STL 算法中有一些东西，但我只是无法确定我需要的那个，并且知道我会很快得到一个非常直接的响应，而且我确实做到了。跨度>

【参考方案1】：

每次erase() 容器中的一个元素时，它的size() 会递减，其余元素的索引也会递减。但是您正在无条件地增加循环计数器，因此每次您擦除一个元素时，您跳过紧随其后的下一个元素！

此外，您正在通过值传递您的 vector，因此您正在对 vector 的 副本 进行操作，调用者将不会看到原始 vector 的任何更改.

正确的方法是：

仅当元素未被擦除时，才在循环体内增加索引变量。当你删除一个元素时，让变量保持原样：

void FilterContours( std::vector<std::vector<cv::Point>> &contours )

    int i = 0;
    while ( i < contours.size() ) 
        if ( contours[i].size() < 5 ) 
            contours.erase(contours.begin() + i);
            continue;
        

        //Other filtering...

        ++i;
    

使用迭代器代替索引：

void FilterContours( std::vector<std::vector<cv::Point>> &contours )

    auto it = contours.begin();
    while ( it != contours.end() ) 
        if ( it->size() < 5 ) 
            it = contours.erase(it);
            continue;
        

        //Other filtering...

        ++it;
    

使用erase-remove 成语：

void FilterContours( std::vector<std::vector<cv::Point>> &contours )

    contours.erase(
        std:::remove_if(
            contours.begin(),
            contours.end(),
            [](const std::vector<cv::Point> &v)
            
                if (v.size() < 5) return true; 
                //Other filtering...
                return false;
            
        ),
        contours.end()
    );

【讨论】：

您可能在第二个代码块中缺少erase 的第二个参数。

我尝试了一些解决方案，擦除删除习语提供了最佳性能。谢谢你的详细解答！

【参考方案2】：

使用擦除删除成语：

contours.erase(
  std::remove_if(contours.begin(), contours.end(), [](const std::vector<cv::Point>& v)
    return v.size() < 5;
  ),
  contours.end()
);

【参考方案3】：

一般来说，当你迭代移除时，最好向后迭代：

for ( int i = contours.size()-1; i >=0; --i)

这会起作用，但会导致代码变慢，因为在每次删除时，删除后的元素都会被复制/移回。出于这个原因，使用标准算法库提供的专用习语会更好、更快、更易读，这些习语通常是非常优化的。在这种情况下，您有 erase/remove_if 组合：

contours.erase(std::remove_if(contours.begin(), contours.end(), [](const auto& elem)  return elem.size() < 5; ), contours.end() );

这里的一大优势是std::remove_if() 以比直观循环更智能的方式运行：它首先“标记”要删除的元素，然后将剩余的元素压缩在一起。这个过程是 O(N)，而（直观的）循环是 O(N^2)，对于大向量来说差别很大。

p.s.：FilterContours 函数的签名以通过引用获取向量：

void FilterContours( std::vector<std::vector<cv::Point>>& contours ) // <-- by reference

【参考方案4】：

你的FilterContours应该带一个引用，否则对调用者没有任何影响。

void FilterContours(std::vector<std::vector<cv::Point>>& contours)

    for (auto it = contours.begin(); it != contours.end(); )
    
        if (it->size() < 5)
            it = contours.erase(it);
        else
            ++it;
    

编辑： 如果你想以相反的顺序做，你可以这样做：

void FilterContours_reverse(std::vector<std::vector<cv::Point>>& contours)

    for (auto it = contours.rbegin(); it != contours.rend(); )
    
        if (it->size() < 5)
            contours.erase(std::next(it++).base());
        else
            ++it;