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C++中Matrix（矩阵）转化为Vector（向量）教程

2023-07-04 06:14:29 深夜i -- --

C++ Matrix（矩阵） Vector（向量）转化教程

在算法和计算机科学的领域中，矩阵和向量是必不可少的工具。其中，矩阵是一个二维数组，而向量则是一个一维数组。在C++中，Matrix和Vector都是由数组来实现的。本文将介绍如何将Matrix转化为Vector，并提供一些示例代码。

首先，我们需要将Matrix的元素逐个取出，并按照行优先或者列优先的顺序存储到Vector中。行优先指的是将Matrix中每一行的元素按照先后顺序依次存入Vector中，而列优先则是将Matrix中每一列的元素按照先后顺序依次存入Vector中。以下是行优先转化的C++代码：


std::vector<int> matrix_to_vector_row_major(const std::vector<std::vector<int>>& matrix) {
  std::vector<int> vec;
  for (const auto& row : matrix) {
    for (const auto& elem : row) {
      vec.emplace_back(elem);
    }
  }
  return vec;
}

同样地，以下是列优先转化的C++代码：


std::vector<int> matrix_to_vector_col_major(const std::vector<std::vector<int>>& matrix) {
  const int M = matrix.size();
  const int N = matrix[0].size();
  std::vector<int> vec(M * N);
  for (int j = 0; j < N; ++j) {
    for (int i = 0; i < M; ++i) {
      vec[i * N + j] = matrix[i][j];
    }
  }
  return vec;
}

接下来，我们将使用这些函数对一个二维矩阵进行转化。我们首先定义一个二维矩阵，并将其转化为行优先存储的Vector：


std::vector<std::vector<int>> matrix = { 2, 6, 8};
std::vector<int> vector_row_major = matrix_to_vector_row_major(matrix);

最终，vector_row_major的值应该是[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]。接下来我们将利用列优先的方式再次进行转化：


std::vector<int> vector_col_major = matrix_to_vector_col_major(matrix)

最终，vector_col_major的值应该是[1, 4, 7, 2, 5, 8, 3, 6, 9]。

转化Matrix到Vector是一个非常常见的操作，并且非常有用。在这篇文章中，我们提供了两个转化Matrix到Vector的函数，并演示了如何在C++中使用它们。但是，需要注意的是，如果Matrix的大小非常大，这个操作依然可能会需要花费大量的时间和内存，因此需要谨慎使用。

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