使用内置的std :: sort函数在C++中对二维数组进行排序

Question

我有一个表格矩阵pMat[M][N](其中M和N变量,因此,来自用户的输入).我想使用内置std::sort函数对二维数组的元素进行排序.

例如,请考虑以下数组:

5 9 6
8 1 3
7 2 4

它应该输出为:

1 2 3
4 5 6
7 8 9

以下是我为此目的编写的代码:

#include <iostream>
#include <algorithm>

int main() {
    int M, N, **pMat;
    std::cin >> M >> N;
    pMat = new int* [M];
    for (int i=0; i<M; i++){
        pMat[i] = new int[N];
    }
    for (int i=0; i<M; i++){
        for (int j=0; j<N; j++){
            std::cin >> pMat[i][j];
        }
    }
    std::sort(&pMat[0][0], (&pMat[0][0])+(M*N));
    for (int i=0; i<M; i++){
        for (int j=0; j<N; j++){
            std::cout << pMat[i][j] << " ";
        }
        std::cout << std::endl;
    }
    return 0;
}

我基于以下理解编写了上面的代码:

1. 数组C++存储在连续的内存位置
2. std::sort(add1,add2) 对存储器位置中存在的所有元素进行排序 [add1,add2)

上面的代码没有给出正确的输出.例如,当提供以下输入时:

4 3
13 2 1
4 5 6
7 8 9
10 11 12

它显示以下输出:

0 0 0 
5 6 13 
7 8 9 
10 11 12

我该如何编写代码？我的理解在哪里错了？

(有关信息,我查看了以下答案:使用内置函数(或任何其他方法)在C++中对2D数组进行排序？,但它不回答我的查询)

Answer 1

一种方法是创建一个连续(可排序)内存的大数组,然后通过第二个指针数组访问该数组作为子数组数组.

第二个数组只包含一个指针列表,每个指针指向较大的指针内的不同子数组.

像这样的东西:

int M, N;

std::cin >> M >> N;

// one big array of actual data
// (an array of contiguous sub-arrays)
std::vector<int> v(M * N);

// array of pointers to sub-arrays within the actual data
std::vector<int*> pMat;

// point the pointers at the actual data
// each pointer pointing to the relevant sub-array
for(int i = 0; i < M; i++)
    pMat.push_back(v.data() + (i * N));

// get the input, changing the actual data
// through the pointers
for(int i = 0; i < M; i++)
    for(int j = 0; j < N; j++)
        std::cin >> pMat[i][j];

// sort the actual data
std::sort(std::begin(v), std::end(v));

// look at the data through the sub-array pointers
for(int i = 0; i < M; i++)
{
    for(int j = 0; j < N; j++)
        std::cout << pMat[i][j] << " ";
    std::cout << '\n';
}

return 0;

注意:我曾经std::vector管理过我的数组,但它也适用于使用new[]和delete[](不推荐)创建的内置数组.

编辑:添加.

或者(更好)你可以创建一个类,它将数据存储在一个大的连续块中,并使用如下的数学偏移访问不同的子数组:

template<typename T>
class two_dee_array
{
public:
    two_dee_array(std::size_t M, std::size_t N): v(M * N), stride(N) {}

    T& operator()(std::size_t M, std::size_t N)
        { return v[(M * stride) + N]; }

    T const& operator()(std::size_t M, std::size_t N) const
        { return v[(M * stride) + N]; }

    std::size_t col_size() const { return stride; }
    std::size_t row_size() const { return v.size() / stride; }

    auto begin() { return std::begin(v); }
    auto end() { return std::end(v); }

    auto begin() const { return std::begin(v); }
    auto end() const { return std::end(v); }

    auto cbegin() const { return std::cbegin(v); }
    auto cend() const { return std::cend(v); }

private:
    std::vector<int> v;
    std::size_t stride;
};

int main()
{
    int M, N;

    std::cin >> M >> N;

    two_dee_array<int> v(M, N);

    for(int i = 0; i < M; i++)
        for(int j = 0; j < N; j++)
            std::cin >> v(i, j);

    std::sort(std::begin(v), std::end(v));

    for(int i = 0; i < M; i++)
    {
        for(int j = 0; j < N; j++)
            std::cout << v(i, j) << " ";
        std::cout << '\n';
    }
}