如何在C++中返回二维数组？

Question

如何在C++中返回二维数组？

例如，我在java中有以下方法：

public static int[][] getFreeCellList(int[][] grid) {
    // Determine the number of free cells
    int numberOfFreeCells = 0;
    for (int i=0; i<9; i++) 
      for (int j=0; j<9; j++)
        if (grid[i][j] == 0)
          numberOfFreeCells++;

    // Store free cell positions into freeCellList
    int[][] freeCellList = new int[numberOfFreeCells][2];
    int count = 0;
    for (int i=0; i<9; i++)
      for (int j=0; j<9; j++)
        if (grid[i][j] == 0) {
          freeCellList[count][0] = i;
          freeCellList[count++][1] = j;
        }
    return freeCellList;
  }

我正在尝试在C++中复制这一点。通常，我会传入希望在C++中作为该方法的引用参数返回的2d数组。

但是，正如您在上面的方法中看到的，返回的数组的大小直到运行时才知道。

所以，在这种情况下，我猜我实际上需要返回一个二维数组，对吧？

Answer 1

您也可以使用vector的vector。

typedef vector<vector<int> > array2d_t;

array2d_t etFreeCellList(array2d_t grid) {
    // ...

    array2d_t freeCellList;

    // Determine the number of free cells
    int numberOfFreeCells = 0;
    for (int i=0; i<9; i++) 
       for (int j=0; j<9; j++)
          if (grid[i][j] == 0) {
      freeCellList[count][0] = i;
      freeCellList[count++][1] = j;
    }
    return freeCellList; 
}

Answer 2

内部数组的大小似乎固定为2。因此，可以使用array的向量

static std::vector< array<int, 2> > getFreeCellList(int grid[][9]) {
    // Determine the number of free cells
    int numberOfFreeCells = 0;
    for (int i=0; i<9; i++) 
      for (int j=0; j<9; j++)
        if (grid[i][j] == 0)
          numberOfFreeCells++;

    // Store free cell positions into freeCellList
    std::vector< array<int, 2> > freeCellList(numberOfFreeCells);
    int count = 0;
    for (int i=0; i<9; i++)
      for (int j=0; j<9; j++)
        if (grid[i][j] == 0) {
          freeCellList[count][0] = i;
          freeCellList[count++][1] = j;
        }
    return freeCellList;
}

用法是这样的

int x[9][9] = { ... };
std::vector< array<int, 2> > pa = getFreeCellList(x);

由于您使用的是std::vector，因此不需要手动管理内存。array在boost中，但您可以快速手动编写类似的类

template<typename E, int N>
struct array {
  E &operator[](int I) { return data[I]; }
  E data[N];
};

数据成员是E类型的N元素的数组。

或者，您可以使用低级2d数组来编写此代码。由于内部维度在代码中是固定的，因此您可以实际分配一个真实的本机2d数组，而不是将复杂的指针1d数组分配给单独的缓冲区：

static identity<int[2]>::type *getFreeCellList(int grid[][9]) {
    // Determine the number of free cells
    int numberOfFreeCells = 0;
    for (int i=0; i<9; i++) 
      for (int j=0; j<9; j++)
        if (grid[i][j] == 0)
          numberOfFreeCells++;

    // Store free cell positions into freeCellList
    int (*freeCellList)[2] = new int[numberOfFreeCells][2];
    int count = 0;
    for (int i=0; i<9; i++)
      for (int j=0; j<9; j++)
        if (grid[i][j] == 0) {
          freeCellList[count][0] = i;
          freeCellList[count++][1] = j;
        }
    return freeCellList;
}

现在你可以像这样使用它

int x[9][9] = { ... };

// equivalent: identity<int[2]>::type *pa = ...;
int (*pa)[2] = getFreeCellList(x);
// ...
delete[] pa;

请注意使用identity (来自boost或参见下文)来简化语法。否则，您需要编写以下代码

static int (*getFreeCellList(int grid[][9]))[2] {
  // ...
}

// identity implementation (for working around the evil C++ syntax)
template<typename T>
struct identity { typedef T type; };

Answer 3

您可以将其放入结构中，然后返回该结构。否则，C++不允许返回数组。您还可以返回指向第一个元素的指针(平面一维数组或完全动态的二维数组)。