Question

当使用奇数立方3d数组（3x3x3,5x5x5,7x7x7等）时，返回该数组的2d切片的最有效方法是，给定切片定向的轴和值用于确定切片沿该轴的相关位置？

Answer 1

由于这是一个非常有趣的主题，我一直在寻找答案。我想你可能会对Mark Byers的方法感到满意：

Mark没有将其存储在3D数组中，而是采用了一种非常好的方法来处理一维数组。

经过一番尝试后，我想出了完整的立方体，希望这能满足你的需求：

public class Cube {
    int w, h, d;
    int[] cube;

    public Cube(int w, int h, int d) {
        this.w = w;
        this.h = h;
        this.d = d;
        System.out.println("cube: w" + w + ", h" + h + ", d" + d + " = " + (w * h * d));
        cube = new int[w * h * d];
    }

    int getCubeValue(int x, int y, int z) {
        return cube[x * h * d + y * d + z];
    }

    void setCubeValue(int x, int y, int z, int value) {
        System.out.println("value " + (x * h * d + y * d + z) + ": x" + x + ", y" + y + ", z" + z + " = " + value);
        cube[x * h * d + y * d + z] = value;
    }

    int[] xSlice(int x) {
        int[] slice = new int[h * d];
        for(int y = 0; y < h; y++) {
                for(int z = 0; z < d; z++) {
                        slice[y * d + z] = getCubeValue(x, y, z);
                }
        }
        return slice;
    }

    int xSliceValue(int[] slice, int y, int z) {
        return slice[y * d + z];
    }

    int[] ySlice(int y) {
        int[] slice = new int[d * w];
        for(int z = 0; z < d; z++) {
                for(int x = 0; x < w; x++) {
                        slice[z * w + x] = getCubeValue(x, y, z);
                }
        }
        return slice;
    }

    int ySliceValue(int[] slice, int x, int z) {
        return slice[z * w + x];
    }

    int[] zSlice(int z) {
        int[] slice = new int[w * h];
        for(int x = 0; x < w; x++) {
            for(int y = 0; y < h; y++) {
                slice[x * h + y] = getCubeValue(x, y, z);
            }
        }
        return slice;
    }

    int zSliceValue(int[] slice, int x, int y) {
        return slice[x * h + y];
    }
}

假设你创建了一个像new Cube(3, 3, 3)这样的多维数据集，cube.getCubeValue(2, 2, 2)可以接近最后一个值，因为它从0开始。

Answer 2

我认为您可以选择三个选项，具体取决于您希望切片方法的输入和输出是什么：

切片在原始多维Java数组上工作，生成原始的多维Java数组，例如：

int[][] ArrayUtils.slice(int[][][] cube, int axis, int sliceIndex)

切片在原始多维Java数组上工作，生成一个带有getter的对象，例如：

SomeKindOf2DimArrayClass ArrayUtils.slice(int[][][] cube, int axis, int sliceIndex)

切片使用非原始数组作为输入和输出，并且是这样一个类的方法：

SomeKindOf2DimArrayClass slice(int axis, int sliceIndex)

就你的界面而言。

实现方面，如果你使用原始数组，那么你没有太多选择，只能做一些“繁重的工作” - 为siice建立一个2d数组 - 至少对于第3轴。对于第一个轴，您只需要使用其中一个2d阵列（即result = Arrays.copyOf(cube[sliceIndex])，或者如果您感觉活泼，甚至只需使用该引用）;对于第二个轴，您将拥有类似

的内容

for(int i=0; i<cube.length; i++) {
    myAllocated2dArray[i] = Arrays.copyOf(cube[i][sliceindex])
}

如果你正在使用一个对象，你有很多选择，从我刚刚描述的那些到@Aquillo在his answer中建议的那些，到原始数组的O（1）空间包装器getter方法。

通过阅读C language FAQs中关于类似问题的答案，您可能会对已经建议的两个实现有所启发，其中指针（引用）的使用是明确的：

How can I use statically- and dynamically-allocated multidimensional arrays interchangeably when passing them to functions?

Java 3D数组：存储多维数据集，检索多维数据集切片

2 个答案: