c - 置换 C 中的 d 维张量

Question

我对使用 C 代码置换 d 维张量的元素很感兴趣(因此，只使用循环)，我想用 d 作为参数编写函数。张量数据目前包含在“d 维”指针中(例如，当 d = 1 时的简单数组)。到目前为止，我已经用 **T 静态定义了这个指针，d = 2，尽管这里给出了动态方法的指示:Create a d-dimensional pointer .如何在不使用(脏)if 循环的情况下以 d 作为参数编写代码:

if (d == 2) { 
specific code for permuting
} 
else if (d == 3) { 
other specific code
} 

?请注意，排列顺序是函数的输入。谢谢，

Answer 1

编辑: 看来我误解了这个问题。但是下面的答案仍然与主题相关，所以我暂时不打算删除它。

答案可能是特定于问题的，也许用于排列 d == 2 的代码可以减少到与 d == 3 相同的代码。由于我没有研究过张量，所以我不确切地知道代码会是什么样子，但是如果它不可简化，那么您拥有的“脏”方法是您的最佳选择。

或者，如果您的维数 #defined 类似于您链接的帖子中的指针表示，您可以使用预处理器指令来打开/关闭额外的循环。这应该会给你一些更简洁的代码。它应该看起来像:

#define D 4 // Number of dimensions to use
#define MAX_D 10 // maximum # of dimensions
...
#if D >= MAX_D 
for(int i = 0; i < dimensions[MAX_D - 1]; i++) {
#endif
...
#if D >= 2
for(int i = 0; i < dimensions[1]; i++) {
#endif
// Base case ; D == 1
for(int i = 0; i < dimensions[0]; i++) {
    // Permutation stuff here
}
#if D == 2
}
#elif D == 3
}}
#elif D == 4
}}}
....
#endif

虽然这有点难看，但它可以让您不必创建和维护一堆不同的版本。

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提供的链接确实是在 C 中创建 d 维指针的最佳方法。但是，您可以使用一维数组和一些数学来模拟 d 维数组。

您可以使用以下函数来实现此目的:

void get(int *d_dimens, int d, size_t *dimensions, size_t *point, int val) {
    size_t index = 0; // Index of the number
    size_t dim = 1; // Location of the current dimension
    for(int i = 0; i < d; i++) {
        index += point[i] * dim;
        dim *= dimensions[i];
    }
    return d_dimens[index];
}

void set(int *d_dimens, int d, size_t *dimensions, size_t *point, int val) {
    size_t index = 0; // Index of the number
    size_t dim = 1; // Location of the current dimension
    for(int i = 0; i < d; i++) {
        index += point[i] * dim;
        dim *= dimensions[i];
    }
    d_dimens[index] = val;
}

int *create(int d, size_t *dimensions) {
    sizt_t num_elems = 1;
    for(int i = 0; i < d; i++)
        num_elems *= dimensions[i];
    int *ptr = malloc(sizeof (int) * num_elems);
    return ptr;
}

dimensions 是维度数组，d_dimens 是我们用来模拟 d-D 数组的一维数组，d是维数。例如，如果你想要一个 4x5x2 的数组，你可以使用 dimensions = {4, 5, 2}; d = 3;