如何在C#中创建和管理类似于列表对象的二维数组?
我需要一个二维阵列,它可以在所有方向上扩展,并严格跟踪每个元素的整体定位,但在读取时效率最高 用例I面如下所示: 我正在碰撞二维构造板块,并将其相互挤压。当它们碰撞时,它们可以收缩、生长,或者两者都不能。每次迭代,所有元素都可能被访问,所以读取时间非常重要。它们也必须能够在所有侧面上生长/收缩,并且可以包含孔和凸面结构 记忆不是一个大问题,但我想把它保存在我能保存的地方。我主要关心的是速度,因为旧的概念证明,这是松散的基于C++编写的,需要15分钟运行,并且我大大增加了原来的概念。如何在C#中创建和管理类似于列表对象的二维数组?,c#,arrays,list,C#,Arrays,List,我需要一个二维阵列,它可以在所有方向上扩展,并严格跟踪每个元素的整体定位,但在读取时效率最高 用例I面如下所示: 我正在碰撞二维构造板块,并将其相互挤压。当它们碰撞时,它们可以收缩、生长,或者两者都不能。每次迭代,所有元素都可能被访问,所以读取时间非常重要。它们也必须能够在所有侧面上生长/收缩,并且可以包含孔和凸面结构 记忆不是一个大问题,但我想把它保存在我能保存的地方。我主要关心的是速度,因为旧的概念证明,这是松散的基于C++编写的,需要15分钟运行,并且我大大增加了原来的概念。 我最初想到用
我最初想到用坐标字典,但这就带来了阅读时间的问题;当请求一些他们没有密钥的东西时,字典的速度很慢,这种情况经常发生 我现在正在考虑使用
列表
结构,对空位置使用空类对象
我的另一个想法是使用代数数组(y*stride+x),但我更愿意避免其复杂性,而且它很难构建和维护
那么,从本质上讲,拥有一个在C#中不断访问和频繁修改的非常大的2D数据集的最佳方式是什么
编辑:
应要求;
每个阵列可能在50x50和1000x1000之间,并且在任何给定时间都有10-30个阵列。整个“世界”的大小为512x512到4096x4096(在模拟开始时设置),最大重叠约为20%(不包括边缘情况)。然而,在笛卡尔坐标系中,每个2D板中有多达50%的空间是空的,因此在尺寸一致的情况下,这意味着阵列的实际尺寸将是最多约20132659个非空阵列元素的两倍,并且略小于模拟中空阵列元素总数的两倍
我同意这个程序需要几个小时才能完成sim卡,但我担心这需要几天的时间。这就是为什么我试图找到处理这些数据集的最佳方法。这取决于你如何阅读你的收藏 例如,如果在每个元素之间循环,那么列表总是比字典快
List<List<Item>> collection = new List<List<Items>>();
//add items
for(List l : collection){
for(Item i : l){
//do something with item
}
}
列表集合=新列表();
//添加项目
对于(列表l:集合){
用于(项目i:l){
//对这个项目做些什么
}
}
如果您正在根据“key”值查找索引,那么字典将总是更快(常数vs线性)
Dictionary collection=newdictionary();
//添加项目
List keysWeNeedToWorkOn=新列表();
//添加我们关心的密钥
for(字符串键:键WENEEDTOWORKON){
用于(项目i:收集。获取(关键)){
//用这个东西做点什么
}
}
这可能有助于您准确地决定您需要什么。这取决于您阅读收藏的方式 例如,如果在每个元素之间循环,那么列表总是比字典快
List<List<Item>> collection = new List<List<Items>>();
//add items
for(List l : collection){
for(Item i : l){
//do something with item
}
}
列表集合=新列表();
//添加项目
对于(列表l:集合){
用于(项目i:l){
//对这个项目做些什么
}
}
如果您正在根据“key”值查找索引,那么字典将总是更快(常数vs线性)
Dictionary collection=newdictionary();
//添加项目
List keysWeNeedToWorkOn=新列表();
//添加我们关心的密钥
for(字符串键:键WENEEDTOWORKON){
用于(项目i:收集。获取(关键)){
//用这个东西做点什么
}
}
<>这可能有助于你准确地确定你需要什么。
如果你坚持有一个可扩展的2D数组(矩阵),那么考虑以下内容:
public class Matrix<T> : Collection<T>
{
int row_count, col_count;
List<T> _list; //reference to inner list
T[] _items; //reference to inner array within inner list
public Matrix(int row_count, int col_count)
: this(row_count, col_count, new T[row_count*col_count])
{
if(row_count==0||col_count==0)
{
throw new NotSupportedException();
}
}
Matrix(int row_count, int col_count, T[] values)
: base(new List<T>(values))
{
// internal data arranged in 1D array, by rows.
this._list=base.Items as List<T>;
this.row_count=row_count;
this.col_count=col_count;
LinkInnerArray();
}
private void LinkInnerArray()
{
this._items=typeof(List<T>).GetField("_items",
System.Reflection.BindingFlags.NonPublic
|System.Reflection.BindingFlags.Instance).GetValue(base.Items) as T[];
}
public int RowCount { get { return row_count; } }
public int ColCount { get { return col_count; } }
public T[] Elements { get { return _list.ToArray(); } }
public T this[int row, int col]
{
get { return base[col_count*row+col]; }
set { base[col_count*row+col]=value; }
}
public T[] GetRow(int row)
{
if(row<0||row>=row_count) new IndexOutOfRangeException();
T[] result=new T[col_count];
lock(_items)
{
// fast array copy
Array.Copy(_items, col_count*row, result, 0, result.Length);
}
return result;
}
public T[] GetColumn(int column)
{
if(column<0||column>=col_count) new IndexOutOfRangeException();
T[] result=new T[row_count];
lock(_items)
{
// No shortcut exists, only if C# was more like FORTRAN
for(int i=0; i<row_count; i++)
{
result[i]=base[col_count*i+column];
}
}
return result;
}
public void SetRow(int row, params T[] values)
{
if(values==null||values.Length==0) return;
if(row<0||row>=row_count) new IndexOutOfRangeException();
// fast array copy
lock(_items)
{
Array.Copy(values, 0, _items, col_count*row, values.Length);
}
}
public void SetColumn(int column, params T[] values)
{
if(values==null||values.Length==0) return;
if(column<0||column>=col_count) new IndexOutOfRangeException();
lock(_items)
{
// No shortcut exists, only if C# was more like FORTRAN
for(int i=0; i<values.Length; i++)
{
base[col_count*i+column]=values[i];
}
}
}
public void AddRow(params T[] new_row)
{
lock(_list)
{
// add array to last row
T[] row=new T[col_count];
Array.Copy(new_row, 0, row, 0, new_row.Length);
_list.AddRange(row);
LinkInnerArray();
this.row_count++;
}
}
public void AddColumn(params T[] new_column)
{
lock(_list)
{
// go add an item on end of each row
for(int i=row_count-1; i>=0; i--)
{
T item=i<new_column.Length?new_column[i]:default(T);
_list.Insert(col_count*i+row_count-1, item);
}
LinkInnerArray();
this.col_count++;
}
}
public Matrix<R> Transform<R>(Func<T, R> operation)
{
R[] values=new R[row_count*col_count];
for(int i=0; i<values.Length; i++)
{
values[i]=operation(base[i]);
}
return new Matrix<R>(row_count, col_count, values);
}
public Matrix<R> Combine<R>(Matrix<T> other, Func<T, T, R> operation)
{
R[] values=new R[row_count*col_count];
for(int i=0; i<values.Length; i++)
{
values[i]=operation(base[i], other[i]);
}
return new Matrix<R>(row_count, col_count, values);
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int N=4;
var A=new Matrix<int>(N, N);
// initialize diagonal
for(int i=0; i<N; i++)
{
A[i, i]=1;
}
// A =
// | 1 0 0 0 |
// | 0 1 0 0 |
// | 0 0 1 0 |
// | 0 0 0 1 |
A.AddRow(5, 4, 3, 2);
A.AddColumn(1, 2, 3, 4, 5);
// A =
// | 1 0 0 0 1 |
// | 0 1 0 0 2 |
// | 0 0 1 0 3 |
// | 0 0 0 1 4 |
// | 5 4 3 2 5 |
var B=A.Transform(delegate(int x) { return 5-x; });
// B =
// | 4 5 5 5 4 |
// | 5 4 5 5 3 |
// | 5 5 4 5 2 |
// | 5 5 5 4 1 |
// | 0 1 2 3 0 |
var C=A.Combine(B, delegate(int x, int y) { return y-x; });
// C =
// | 3 5 5 5 3 |
// | 5 3 5 5 1 |
// | 5 5 3 5 -1 |
// | 5 5 5 3 -3 |
// |-5 -3 -1 1 -5 |
}
}
公共类矩阵:集合
{
int行计数、列计数;
List _List;//对内部列表的引用
T[]\u items;//对内部列表中的内部数组的引用
公共矩阵(整数行计数、整数列计数)
:此(行计数、列计数、新T[行计数*列计数])
{
如果(行计数=0 |列计数=0)
{
抛出新的NotSupportedException();
}
}
矩阵(整数行计数、整数列计数、T[]值)
:基本(新列表(值))
{
//内部数据按行排列在1D数组中。
此._list=base.Items作为列表;
这个。row\u count=row\u count;
this.col\u count=col\u count;
LinkInnerArray();
}
私有void linkinnerray()
{
此.\u items=typeof(List).GetField(“\u items”,
System.Reflection.BindingFlags.NonPublic
|GetValue(base.Items)作为T[];
}
public int RowCount{get{return row_count;}}
public int ColCount{get{return col_count;}}
公共T[]元素{get{return}list.ToArray();}
公共T此[int行,int列]
{
获取{return base[col_count*行+列];}
设置{base[col_count*行+列]=value;}
}
公共T[]获取行(int行)
{
if(row=row_count)new IndexOutOfRangeException();
T[]结果=新的T[col_count];
锁定(_项)
{
//快速阵列拷贝
数组.Copy(_items,col_count*行,result,0,result.Length);
}
返回结果;
}
公共T[]GetColumn(int列)
{
if(column=col_count)new IndexOutOfRangeException();
T[]结果=新的T[行数];
锁定(_项)
{
//只有在C#更像FORTRAN的情况下,才不存在捷径
对于(int i=0;i)如果你坚持有一个可扩展的2D数组(矩阵),那么考虑以下内容:
public class Matrix<T> : Collection<T>
{
int row_count, col_count;
List<T> _list; //reference to inner list
T[] _items; //reference to inner array within inner list
public Matrix(int row_count, int col_count)
: this(row_count, col_count, new T[row_count*col_count])
{
if(row_count==0||col_count==0)
{
throw new NotSupportedException();
}
}
Matrix(int row_count, int col_count, T[] values)
: base(new List<T>(values))
{
// internal data arranged in 1D array, by rows.
this._list=base.Items as List<T>;
this.row_count=row_count;
this.col_count=col_count;
LinkInnerArray();
}
private void LinkInnerArray()
{
this._items=typeof(List<T>).GetField("_items",
System.Reflection.BindingFlags.NonPublic
|System.Reflection.BindingFlags.Instance).GetValue(base.Items) as T[];
}
public int RowCount { get { return row_count; } }
public int ColCount { get { return col_count; } }
public T[] Elements { get { return _list.ToArray(); } }
public T this[int row, int col]
{
get { return base[col_count*row+col]; }
set { base[col_count*row+col]=value; }
}
public T[] GetRow(int row)
{
if(row<0||row>=row_count) new IndexOutOfRangeException();
T[] result=new T[col_count];
lock(_items)
{
// fast array copy
Array.Copy(_items, col_count*row, result, 0, result.Length);
}
return result;
}
public T[] GetColumn(int column)
{
if(column<0||column>=col_count) new IndexOutOfRangeException();
T[] result=new T[row_count];
lock(_items)
{
// No shortcut exists, only if C# was more like FORTRAN
for(int i=0; i<row_count; i++)
{
result[i]=base[col_count*i+column];
}
}
return result;
}
public void SetRow(int row, params T[] values)
{
if(values==null||values.Length==0) return;
if(row<0||row>=row_count) new IndexOutOfRangeException();
// fast array copy
lock(_items)
{
Array.Copy(values, 0, _items, col_count*row, values.Length);
}
}
public void SetColumn(int column, params T[] values)
{
if(values==null||values.Length==0) return;
if(column<0||column>=col_count) new IndexOutOfRangeException();
lock(_items)
{
// No shortcut exists, only if C# was more like FORTRAN
for(int i=0; i<values.Length; i++)
{
base[col_count*i+column]=values[i];
}
}
}
public void AddRow(params T[] new_row)
{
lock(_list)
{
// add array to last row
T[] row=new T[col_count];
Array.Copy(new_row, 0, row, 0, new_row.Length);
_list.AddRange(row);
LinkInnerArray();
this.row_count++;
}
}
public void AddColumn(params T[] new_column)
{
lock(_list)
{
// go add an item on end of each row
for(int i=row_count-1; i>=0; i--)
{
T item=i<new_column.Length?new_column[i]:default(T);
_list.Insert(col_count*i+row_count-1, item);
}
LinkInnerArray();
this.col_count++;
}
}
public Matrix<R> Transform<R>(Func<T, R> operation)
{
R[] values=new R[row_count*col_count];
for(int i=0; i<values.Length; i++)
{
values[i]=operation(base[i]);
}
return new Matrix<R>(row_count, col_count, values);
}
public Matrix<R> Combine<R>(Matrix<T> other, Func<T, T, R> operation)
{
R[] values=new R[row_count*col_count];
for(int i=0; i<values.Length; i++)
{
values[i]=operation(base[i], other[i]);
}
return new Matrix<R>(row_count, col_count, values);
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int N=4;
var A=new Matrix<int>(N, N);
// initialize diagonal
for(int i=0; i<N; i++)
{
A[i, i]=1;
}
// A =
// | 1 0 0 0 |
// | 0 1 0 0 |
// | 0 0 1 0 |
// | 0 0 0 1 |
A.AddRow(5, 4, 3, 2);
A.AddColumn(1, 2, 3, 4, 5);
// A =
// | 1 0 0 0 1 |
// | 0 1 0 0 2 |
// | 0 0 1 0 3 |
// | 0 0 0 1 4 |
// | 5 4 3 2 5 |
var B=A.Transform(delegate(int x) { return 5-x; });
// B =
// | 4 5 5 5 4 |
// | 5 4 5 5 3 |
// | 5 5 4 5 2 |
// | 5 5 5 4 1 |
// | 0 1 2 3 0 |
var C=A.Combine(B, delegate(int x, int y) { return y-x; });
// C =
// | 3 5 5 5 3 |
// | 5 3 5 5 1 |
// | 5 5 3 5 -1 |
// | 5 5 5 3 -3 |
// |-5 -3 -1 1 -5 |
}
}
公共类矩阵:集合
{
int行计数、列计数;
List _List;//对内部列表的引用
T[]\u items;//对内部列表中的内部数组的引用
公共矩阵(整数行计数、整数列计数)
:此(行计数、列计数、新T[行计数*列计数])
{
我