替代三维数组答案

【问题标题】：Alternative to three dimensional array替代三维数组
【发布时间】：2013-09-11 07:29:09
【问题描述】：

我的 Floyd-Warshall 算法使用三维数组。但问题是我的内存不足，当我使用超过 100 的大小时。

float[100][100][100] array= new float[100][100][100];

所以我在考虑替代方案。一种是使用二维 Float 并将它们存储在 ArrayList 中。但这根本不起作用，因为我在初始化 Float 时遇到了麻烦，它是 null 而不是 0，因此结果是错误的。我不想再次更改我的代码，因为它也非常适合并行性。那么是否有可能使用另一种数据结构来存储值？

【问题讨论】：

如果您的内存不足，那么整个事情都需要修改。事实是，在 Android 设备上，此资源是有限的（还考虑到每个维度上 100 个的三维数组）。另一件事是使用动态数组（长度不完全为 100，但如果这是您需要的，您可能需要考虑将计算移到设备之外）。您还可以粘贴到目前为止所做的事情..
你真的内存不足了吗？我已经填满了你的整个数组，整个程序只需要 19 MiB RAM。问题出在哪里？
100 只是一个例子，但有时我可能需要 1000x1000x1000 而那是不可能的。无论如何，我实际上是在考虑使用这个 ArrayLists，因为如果我不再需要它们，我可以删除 List 条目。这将减少内存并可以帮助我运行我的算法。但正如我提到的，它不适用于我的算法。问题是 null、0 的东西，也许还有其他不适合 Float 的东西。

标签： java android arrays arraylist

【解决方案1】：

数组是对象，因此您不仅限于使用包装器类型。你可以创建一个float[][]的数组列表。

无论如何，100x100x100 = 1000 000 个浮点数应该占用大约 4 MB 的内存。它不是什么都没有，但似乎没有不合理的大量内存。您确定问题不在其他地方吗？您是否有可能持有不再需要且可能被垃圾回收的对象？

【讨论】：

怎么样？我不知道如何在 ArrayList 中使用float[][]？一直发现只能用Float[][]。
“如何”是什么意思？你试过什么？ list=new ArrayList(); list.add(new float[100][100]);
好的，看来它正在工作。我的另一个问题是现在如何设置值？我可以用list.get(i)[j][k] 获取值，这意味着i 是ArrayList 的行，j 和k 是float[][] 数组的条目。但是我怎样才能设置一个值？ list.set([j][j], array[i][j]) 不工作。
get 方法返回一个数组，因此您可以编写list.get(i)[j][k] = number，只要i 是一个有效的索引。（如果不是，则必须将新数组添加到列表中）

【解决方案2】：

大小为 100 的 3D 立方体中的四字节浮点数将至少占用 4,000,000 字节。这是一个相当大的块。

如果您同时将它们全部放在内存中，那么无论您使用什么数据结构，它们都会占用至少这么多空间。

您可能需要考虑将它们从内存中移出，并仅在需要时将它们移入。

执行此操作的最佳方法取决于您需要对它们进行的处理类型。例如，如果您使用以下伪代码进行直接顺序处理：

for i = 0 to 99:
    for j = 0 to 99:
        for k = 0 to 99:
            loadAndDoSomethingWith (i, j, k)
flushData()

currentlyLoaded = -1
float buffer[100]

def loadAndDoSomethingWith (i, j, k):
    if i * 100 + j != currentlyLoaded:
        flushData()
        currentlyLoaded = i * 100 + j
        read buffer from file #currentlyLoaded
    doSomethingWith (buffer, k)

def flushData():
    if currentlyLoaded != -1:
        write buffer to file #currentlyLoaded

那么你可以一次只引入一个维度（100 个浮点数）。

您可以使用多个缓冲区执行类似的方案，以处理更复杂的情况，例如，如果您需要来自数据结构中更多位置的数据。您应该尝试将缓冲策略与您的算法相匹配，以尽可能避免颠簸。

【讨论】：

【解决方案3】：

恕我直言，如果您需要 100x100x100 的浮点数，您无能为力。浮点对象比原始浮点需要更多的内存，因此使用它们来减少内存消耗是没有意义的。您只能做两件事：
1. 更改/优化您的算法，使其使用更少的数字。
2.在AndroidManifest中使用：

<application
    android:name="com.myApp"
    android:allowBackup="true"
    android:icon="@drawable/app_icon"
    android:label="@string/app_name"
   android:largeHeap="true"

这样你就可以增加你使用的堆的大小。
只要我的两便士。

【讨论】：

【解决方案4】：

您正在尝试从 JVM 分配 4byte*100*100*100 ~ 2MB 的连续内存，这非常大。而是尝试创建具有三个浮点属性的对象。你可以用任何你想要的值来初始化属性。

class Node{
private float u =0;
private float v =0;
private float l =0;
}

【讨论】：

每个大小为 100 的一维数组都是一个单独的对象，因此 new float[100][100][100] 分配了 10101 个单独的对象。为什么你认为它们需要连续记忆？
如果 OP 需要一百万个浮点数，具有三个 float 变量的 Node 类将如何提供帮助？ 1,000,000 甚至不能被 3 整除。
@Joni 使用数组，JVM 有义务分配连续的内存。如果我们使用数组以外的任何数据结构（即链表或对象），JVM 可以在堆上分配任何可用内存。
使用对象，JVM也有义务为对象的字段分配连续的内存，就像数组一样。