C++ 数组操作（类似 python 的操作）

Question

我正在尝试以 python 的方式找出用于数组操作的最佳 C++ 库/包。基本上我需要这样的简单：

values  = numpy.array(inp.data)
idx1    = numpy.where(values > -2.14)
idx2    = numpy.where(values < 2.0)

res1 = (values[idx1] - diff1)/1000
res2 = (values[idx2] - diff2)*1000

在 python 中它只有 5 行，但我能想到的 C++ 中最简单的方法是相当多的嵌套循环。请指教..

基本上，我的问题是关于数组/向量操作，如数组乘法、索引操作等。在上面的示例中， res1 是一个数组，包含一组从值数组中过滤出来的元素以及随后应用的一些算术（所有选定元素的减法、乘法）。在这个 python 示例中，我没有复制 values 数组的元素，因为它在内存方面可能足够大，我只保留索引并希望能够对原始数组的一组选定元素运行算术运算.

Answer 1

您根本不应该使用数组。请坐下来了解 std::vector 类以及迭代器和标准库算法。我强烈建议阅读本书The C++ Standard Library。

Answer 2

你可以在 C++ 中实现类似的东西，但你不应该使用纯 C 数组。

我可以看到这项工作的最简单方法是使用 std::set 的浮点数（您的代码看起来假设数据按升序排序）。您也可以使用浮动的std::vector，但您必须自己进行排序，可能使用std::sort。

在这种情况下，您的示例代码可能如下所示 - 该集合假定值是唯一的，如果不是，您可以改用 std::multiset；

std::set<float> values(inp.data.begin(), inp.data.end());
std::set<float>::iterator idx1 = values.lower_bound(-2.14);
std::set<float>::iterator idx2 = values.upper_bound(2.0);

float res1 = (*idx1 - diff1) / 1000.0;
float res2 = (*idx2 - diff2) / 1000.0;

请注意，上述代码示例不是您的原始代码的 100% 转换 - lower_bound为您提供第一个等于或大于 -2.14 的元素。我也没有为失败添加任何检查代码 - 例如，如果 lower_bound 或 upper_bound 找不到匹配的元素，它们将返回 values.end()。

使用向量，这个例子看起来非常相似，只是多一行来对向量进行预排序：

std::vector<float> values(inp.data.begin(), inp.data.end());
std::sort(values.begin(), values.end();
std::vector<float>::iterator idx1 = std::lower_bound(values.begin(), values.end(), -2.14);
std::vector<float>::iterator idx2 = std::upper_bound(values.begin(), values.end(), 2.0);

float res1 = (*idx1 - diff1) / 1000.0;
float res2 = (*idx2 - diff2) / 1000.0;

Answer 3

我建议你检查算法头。 也不要使用数组，你有 std::vector 或 boost(即将成为 std)::array。

wikipedia article

Reference for all algorithms

Answer 4

如果我没记错的话，numpy 主要是用 C 语言编写的（带有 Python 包装器），因此您可以直接从 C++ 中轻松使用它。

Answer 5

如果你结合std::vector 和boost::lambda，你可以非常接近你的例子：

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <boost/lambda/lambda.hpp>

using boost::lambda::_1;

int main() {
    float ary[10] = { -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 };
    std::vector<float> v(&ary[0], &ary[10]);
    std::vector<float>::iterator iter1, iter2;

    iter1 = std::find_if(v.begin(), v.end(), (_1 > -2.14));
    iter2 = std::find_if(v.begin(), v.end(), (_1 < 2.0));

    // output:
    //     iter1 = -2.000
    //     iter2 = 1.000
    std::cout
        << "iter1 = " << *iter1 << "\n"
        << "iter2 = " << *iter2 << "\n"
        << std::endl;
    return 0;
}