使用 STL 向量创建矩阵

Posted 2023-02-21

【中文标题】使用 STL 向量创建矩阵

【英文标题】：Creating a matrix using STL vector

【发布时间】：2016-03-09 17:28:27

【问题描述】：

我想用“向量”创建一个矩阵：

vector < vector <int> > Mat;

问题是，当我运行这段代码时：

int i ,j;
    for(i = 1  ; i <= 5 ; ++i)
    for(j = 1 ; j <= 5 ; ++j)
        Mat[i][j] = 0;

我会得到一个非常讨厌的错误。我该如何解决？

我不想像这样读取矩阵：

for(i = 1  ; i <= 5 ; ++i)
    for(j = 1 ; j <= 5 ; ++j)
        M[i].push_back(0);

【参考方案1】：

当您以这种方式创建向量时，它们的维度为 0。您必须使用合适的大小来初始化它们：

vector < vector <int> > Mat(6, std::vector<int>(6));

顺便说一句，在第二个向量初始化中添加一个 0 将确保它会被 0 填充：

vector < vector <int> > Mat(6, std::vector<int>(6, 0));

【参考方案2】：

当你创建一个向量时，它一开始是空的，除非你告诉它大小应该是多少。如果向量为空，则不能使用[]，因为它不进行任何范围检查，也不会增长向量。这让您有两个选择，使用push_back() 或在创建向量时为其提供大小。例如我们可以使用

const int matrix_size = 5;
auto mat = std::vector<std::vector<int>>(matrix_size, std::vector<int>(matrix_size));
//                                       ^# of rows^                   ^# of cols^

还要记住索引在 C++ 中是 0。这意味着对于具有 5 个元素的向量，有效索引为 [0, 4]。我们可以使用ranged based for loop 来填充向量，而不用担心向量的索引

for(auto& row : mat)
    for(auto& col : row)
        std::cin >> col;

这将填充来自cin 的向量中的每个元素。

【讨论】：

谢谢你的回答，现在我明白了。

@epanicafrate 没问题

【参考方案3】：

vector < vector <int> > Mat;

这会创建一个空的 Mat；

vector < vector <int> > Mat (5);

将使用 5 个“内部”向量创建它。问题还没有解决，还需要调整内部向量的大小。

您可以通过以下方式做到这一点：（还有很多其他更好的方法）

for(int i =0;i<5;i++)

  Mat[i].resize(5); // resizing the interior matrices

【参考方案4】：

使用 std::array 可能会更好。

std::array< std::array<int, 6>, 6> matirx;
for(auto& row: matrix)
    for(auto& col: row)
        col = 0;

【讨论】：

在我看来更好的是接受任意数量的维度的通用类型。无论您使用的是典型的 4x4 还是不太典型的 3x4，它的工作原理都是一样的。您甚至可以将其设置为对两个不同维度的矩阵进行矩阵数学运算。

【参考方案5】：

正如其他答案所提到的，您需要使用带有初始元素数量的std::vector 构造函数，以避免稍后将元素push_back'ing 到向量中。然而，如果你想用 zeros 初始化你的矩阵，你不需要指定默认的初始化值，因为从 C++11 开始，vector(size_type count) 的形式保证将非类类型的元素清零比如int：

vector < vector<int> > Mat( 6, vector<int>(6) );

这将创建一个带零的 6x6 int 矩阵。