Блог

Я хотел бы представить матричные данные в подходящей структуре данных на Java. Размеры этой матрицы зависят от пользовательского ввода. Вероятно, одним из способов было бы использовать «волшебную» максимальную константу и использовать простой многомерный массив. Но операции с данными сильно зависят от измерения, и я хотел бы избегать фиксированных массивов, поскольку мне всегда нужно отслеживать используемое и максимальное измерение. Более динамичный подход, конечно, заключается в определении чего-то вроде

 private ArrayList<ArrayList<ArrayList<Point>>> arr3d = new ArrayList<ArrayList<ArrayList<Element>>>();
  

Я думаю, что это неприемлемо некрасиво. Возможно, было бы лучше определить пользовательскую структуру данных, то есть одномерный список массивов (или вектор), а затем каким-то образом обернуть это, т. Е. Сопоставить доступ, указанный как [i, j, k], с некоторым элементом этого единого списка. Возможно ли перезаписать оператор []? Как сделать это эффективно? Есть ли какая-нибудь существующая библиотека или код, на которые я мог бы опереться?

PS: Я думал, что это может быть распространенной проблемой, но, несмотря на все усилия, я не нашел существующего вопроса. Заранее извиняюсь, если я пропустил какой-то ответ.

Почему бы вам не создать свой собственный класс для этого? Он может содержать ваш 3D-список внутри, но вы предоставляете только «удобные» методы для доступа и установки элементов.

И нет, в Java невозможно перегрузить []

Быстрый помощник для этого:

 public class Cube<T> {
    private final List<List<List<T>>> elements = new ArrayList<List<List<T>>>();

    public T get(final int x, final int y, final int z) {
        if (elements.size() > x) {
            final List<List<T>> rowx = elements.get(x);
            if (rowx.size() > y) {
                final List<T> rowy = rowx.get(y);
                if (rowy.size() > z) {
                    return rowy.get(z);
                }
            }
        }
        return null;
    }
} 
  

Вы даже можете сделать это в одной строке, если не беспокоитесь о удобочитаемости:

 public T get(final int x, final int y, final int z) {
    return (elements.size() > x amp;amp; elements.get(x).size() > y amp;amp; elements.get(x).get(y).size() > z ? elements.get(x).get(y).get(z) : null);
}
  

И вам нужны методы put, которые при необходимости создают строки (как список массивов).

Из вашего вопроса не сразу понятно, что вы подразумеваете под максимальным размером матрицы. Всегда ли он трехмерный или может быть N-мерным на основе ввода пользователя?

Предполагая, что он трехмерный, является ли он регулярным? Является ли каждая матрица [i, j], [i, k] и [j, k] такой же, как и все остальные?

Если это так, вы могли бы предположительно смоделировать структуру как единый плоский список с двумя переменными — одна указывает длину строки на одном уровне матрицы, а другая указывает длину сетки в трехмерной структуре. Целочисленное деление даст вам трехмерное расположение в структуре:

учитывая idx n, длину строки k и базовый размер K:

n/K дает вам уровень и (n%K)/k дает вам строку на этом уровне. ((n%K))%k должен дать вам индекс внутри строки, если я не ошибаюсь.

Оберните это в класс, который заключает в себе эту логику, и вы можете рассматривать его как трехмерную структуру извне.

Как насчет ArrayList<Point[]> ? Вы можете даже подумать о реализации AbstractList для создания собственного списка (даже если вы используете ArrayList внутренне) и завершить создание Point массива…