c - 在C中有效地对二维数组的列进行排序

Question

我通过 malloc 在 C 中创建了一个二维数组，如下所示:

double **x;     
x = malloc(rows * sizeof(double*));
for (n = 0; n < rows; n++){
    x[n] = malloc(columns * sizeof(double));
    memset(x[n], 0, columns * sizeof(double));
}

我还检查 malloc 是否失败，但为了更好的可读性，我发布了那个版本。它实际上工作正常。

现在我有了一个按行对元素进行 qsorting 的函数:

double qsort_row_wise(double points[], int points_count)

我可以通过以下方式调用具有 4+1 列的特定行(第 3 行/第 4 行):

my_qsort(x[3], 4);

这个函数正在接收一个正常的数组并且也运行良好。

现在我想用这个函数对一列进行qsort。这就是为什么我正在寻找这样的东西(这是行不通的):

my_qsort(x[][3], 4);

这里的x[][3]表示第3列所有元素的 vector 。

如果可能的话，我想做一个类似“vector ”的操作，而不是一步一步地选择所有的东西(for 循环)以获得最佳性能。

Answer 1

既然你想要一个二维数组，最好将它分配为一个连续的 block :

double *x = calloc(rows * columns, sizeof(double)); // does zero init

现在您可以使用算术索引，所以您的 my_qsort 函数应该这样声明:

void my_qsort(double *start, size_t count, size_t stride);

现在要对第 3 行进行排序，您可以这样做:

my_qsort(x + 3 * columns, columns, 1);

要对第 5 列进行排序，您可以这样做:

my_qsort(x + 5, rows, columns);

排序时，需要访问的元素是start[ii * stride]，其中ii从0到计数。 start 当然只是二维数组中您希望排序的第一个单元格——通常是行中最左边的单元格或列中的顶部单元格。也可以使用相同的函数对行或列的一部分进行排序，或者对矩阵中的任意“行”进行排序，例如方阵的对角线:

my_qsort(x, rows, columns + 1);

使用单一分配来存储二维数组不仅使“跨步”操作更容易，而且效率更高，因为它减少了分配的数量，改善了空间局部性，并且在 Linux 上，增加了内存将当您释放它时立即回收，因为“大”分配是通过mmap而不是sbrk完成的。