C++ 使用 <algorithm> 对向量的向量进行分区

Question

假设您有一个二维向量定义如下：

std::vector<vector<int>> v

其中代表一个矩阵：

我想稳定分区（比如使用谓词 el != 0）这个矩阵，但是在所有方向上。这意味着我希望能够得到：

1 1 6 1 3     0 0 0 0 0      1 1 1 3 0     0 1 1 1 3
5 4 0 3 1     1 1 0 1 3      4 6 1 0 0     0 0 4 6 1
6 3 0 2 5     5 4 0 3 1      5 3 0 0 0     0 0 0 5 3
0 0 0 0 0     6 3 6 2 5      6 3 2 5 0     0 6 3 2 5
 (down)         (up)          (right)       (left)

对于两个方向，这可以非常简单地通过迭代外部向量并划分内部向量（按顺序或反向）来完成。但是对于其他方向，我不知道如何去做同样的事情。

有没有办法使用 std::stable_partition 实现此目的？是否有另一种数据结构（支持像向量一样的索引）可以让我更容易地做到这一点？
如果我有 ti 从头开始实施，是否有标准或推荐的方法来做到这一点？

Answer 1

您不需要编写自己的算法实现。当您想要将现有算法用于自定义数据结构时，迭代器是自定义点。不幸的是，编写自己的迭代器需要相当多的样板文件。我认为 boost 可以提供帮助，但如果您想继续使用标准库提供的内容，据我所知，没有办法自己编写。

以下内容需持保留意见。我假设所有内部向量的大小都相同。我没有考虑 const_iterators，因为你不需要它们来使用 std::stable_partition. I have omitted some member functions that you will have to add yourself. The algorithm requires the iterator to adhere to two named concepts, namely LegacyBidirectionalIterator and ValueSwappable。话虽这么说，这里是如何实现一个迭代器，使您能够迭代 2d 向量的列：

#include <iostream>
#include <vector>

struct vector2d_col_iterator {
    using container_t = std::vector<std::vector<int>>;
    container_t& container;
    size_t row;
    size_t col;
    vector2d_col_iterator& operator++(){
        ++row;
        return *this;
    }
    bool operator==(const vector2d_col_iterator& other) const {
        return col == other.col && row == other.row;
    }
    bool operator !=(const vector2d_col_iterator& other) const {
        return !(*this == other);
    }
    int& operator*() { return container[row][col]; }
    static vector2d_col_iterator begin(container_t& container,int col) {
        return {container,0,col};
    }
    static vector2d_col_iterator end(container_t& container,int col) {
        return {container,container.size(),col};
    }
};

int main() {
    std::vector<std::vector<int>> v{ {1,2,3},{4,5,6}};
    auto begin = vector2d_col_iterator::begin(v,1);
    auto end = vector2d_col_iterator::end(v,1);
    for ( ; begin != end; ++begin) std::cout << *begin << " ";
}

输出：

2 5

Live example

Efficiency is not a really big issue, the matrices will be relatively small. I just want to find the simplest, clearest way of doing this. Preferably without having to write a stable_partition implementation from scratch.

如果矩阵真的很小（比如 ~20x20 个元素）并且效率真的不是问题，那么最简单的方法可能是仅对内部向量使用 std::stable_partition。您可以转置矩阵，在所有内部向量的循环中调用算法，再次转置。完毕。那基本上是 ~10 行代码。您的选择 ;)

Answer 2

使用 range-v3，您可能会：

const std::vector<std::vector<int>> v = /*..*/;
auto is_zero = [](int e){ return e == 0; };
auto right = v;

for (auto& row : right) {
    ranges::stable_partition(row | ranges::view::reverse, is_zero);
}
print(right);

auto top = v;
for (std::size_t i = 0; i != v[0].size(); ++i) {
    auto col_view = top | ranges::view::transform([i](auto& row)-> int& { return row[i]; });    

    ranges::stable_partition(col_view, is_zero);
}
print(top);

Demo

C++ 使用 <algorithm> 对向量的向量进行分区

C++ Partition a vector of vectors using <algorithm>

c++

algorithm

data-partitioning

c++14