Boost.MultiArray 初学者：如何获得具有动态内部数组大小的 4D 数组？答案

【问题标题】：Boost.MultiArray Beginner: How to get a 4D-Array with dynamic inner-array-sizes?Boost.MultiArray 初学者：如何获得具有动态内部数组大小的 4D 数组？
【发布时间】：2011-05-02 11:58:33
【问题描述】：

我想存储某种距离矩阵 (2D)，其中每个条目都有一些替代项（不同的坐标）。所以我想访问距离，例如 x_alt=3 的 x=1 和 y_alt=1 的 y=3，查看带有 array[1][3][3][1] 的 4-dim 多数组。

需要注意的重要一点是：最内部的 2 个数组/向量对于外部的不同值的大小不同。

在我计算值的第一个初始化步骤之后，不再需要修改！

这应该可以通过使用 stl-vector 轻松实现：

vector<vector<vector<vector<double> > > >`extended_distance_matrix;

我可以动态迭代外部 2 维，并根据需要仅填充内部 2 维的替代项（例如使用 push_back()）。

问题：

这种数据结构定义是否可以使用 Boost.MultiArray？怎么样？
使用 Boost.MultiArray 代替嵌套向量是个好主意吗？性能（尤其是查找！（内存布局））？好用吗？

感谢您的任何意见！

萨沙

PS：boost 文档对我没有帮助。也许可以使用 multi_array_ref 将已经确定大小的数组放入整个 4D 结构中？

编辑： 目前我正在考虑另一种方法：将替代方案展平 - >一个更大的矩阵，其中包含替代方案之间的所有距离。然后我只需要计算每个节点的备选方案数量，建立前缀总和（描述矩阵位置/移位），然后可以分两步访问信息。

但我的问题仍然悬而未决。

【问题讨论】：

我基本上有同样的问题。你还记得你最终使用了什么吗？质疑 Boost.MultiArray 是否适合 4D 结构。（我知道这几乎是 5 年前的事了......但任何建议都值得赞赏。）
@snd - 不知道是否为时已晚，但 Anycorn 的建议基本上是正确的。您将初始化 2D 数组的 2D 数组（如果您有 boost ublas::matrix< ublas::matrix<double> > my4D(ySize, y_altSize);）。然后当你计算出每个内部矩阵的正确大小时，你会调用my4D(yIndex, y_altIndex).resize(xSize, x_altSize);
@snd 如果您可以在初始化数组之前计算出数组每个维度的大小，那么您应该使用boost::multi_array<double, 4> my4D(boost::extents[xSize][x_altSize][ySize][y_altSize]); 并按照here 中的指南进行操作。由于数据局部性，这应该比上述方法快得多。
感谢@NoseKnowsAll。我开始使用Armadillo，但这提醒我需要检查 Arma 与 Boost 的速度
@snd 如果您对它进行基准测试，请确保关闭 boost 库中默认启用的所有调试选项。但是，是的，如果您想要 3D 阵列，犰狳可能是您的最佳选择。我不知道它可以去4D虽然。另外，如果您只处理二维数组，我强烈建议您使用 Eigen。干杯。

标签： c++ boost stl multidimensional-array boost-multi-array

【解决方案1】：

Boost.MultiArray 处理连续的内存（在许多维度上逻辑排列），因此很难在内部维度中添加元素。 MultiArrays 可以动态调整大小，例如添加任何维度的元素，但这是一项代价高昂的操作，几乎肯定需要（内部）重新分配和复制。

由于该要求 MultiArray 不是最佳选择。但从你所说的看来，这两者的结合对你来说是合适的。

boost::multi_array<std::vector<std::vector<type>>, 2> data

非常好的一点是索引界面不会相对于boost::multi_array<type, 4> 发生变化。例如data[1][2][3][4] 仍然有意义。

我从您的帖子中不知道您如何处理内部维度，但使用它甚至可能有意义：

boost::multi_array<boost::multi_array<type>, 2>, 2> data

无论如何，除非你真的需要做线性代数，否则我会远离boost::ublas::array，或者如果type 是数字，最多将它用于内部数组。 boost::multi_array<boost::ublas::array<type>, 2> data 在另一个答案中提到。

【讨论】：

【解决方案2】：

听起来你需要：

multi_array<ublas::matrix<type>,2>

【讨论】：

二维矩阵的二维数组？你能更详细地解释一下吗？您将在哪里保存动态部分（替代方案）。这将如何被索引？外部数组由 [x][y] 索引。也许是对象的 id -> 从 x 到 y 的距离。但是应该如何对替代选择进行编码？现在我有 4 个索引（每个数组部分 2 个）用于编码 2 索引信息（每个 id 一个替代决策）？你看，我在理解你的提议时遇到了问题。