Files
pip/libs/main/containers/pivector2d.h
2026-02-18 17:09:26 +03:00

1713 lines
84 KiB
C++
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters
This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.
/*! \file pivector2d.h
* \brief 2D wrapper around PIVector
*
* This file declares PIVector2D
*/
/*
PIP - Platform Independent Primitives
2D wrapper around PIVector
Andrey Bychkov work.a.b@yandex.ru
This program is free software: you can redistribute it and/or modify
it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
(at your option) any later version.
This program is distributed in the hope that it will be useful,
but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
GNU Lesser General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#ifndef PIVECTOR2D_H
#define PIVECTOR2D_H
#include "pipair.h"
#include "pivector.h"
//! \addtogroup Containers
//! \{
//! \class PIVector2D
//! \brief
//! \~english 2D array container.
//! \~russian Двумерный контейнер-массив.
//! \details
//! \~english
//! This class is used to store a 2D array of elements of any type as a single continuous block of memory (a plain PIVector).
//! Elements can be accessed using the `[][]` operators, where the first index is the row and the second is the column.
//! Rows can be manipulated as \a PIVector objects, allowing modification of individual elements or assignment of entire rows.
//! You cannot directly add or remove elements to change the dimensions of the array after construction
//! (use \a resize(), \a addRow(), \a removeRow(), \a removeColumn() instead), but you can modify the values of existing elements.
//! \~russian
//! Этот класс используется для хранения двумерного массива элементов любого типа в виде единого непрерывного блока памяти (обычного
//! \a PIVector). Доступ к элементам осуществляется с помощью операторов `[][]`, где первый индекс — это строка, а второй — столбец. Со
//! строками можно работать как с объектами \a PIVector, что позволяет изменять отдельные элементы или присваивать целые строки. Нельзя
//! напрямую добавлять или удалять элементы, чтобы изменить размеры массива после создания (используйте \a resize(), \a addRow(), \a
//! removeRow(), \a removeColumn() для этого), но можно изменять значения существующих элементов.
template<typename T>
class PIVector2D {
public:
//! \~english Constructs an empty 2D array. No memory is allocated.
//! \~russian Создаёт пустой двумерный массив. Память не выделяется.
//! \details
//! \~english After this constructor, \a rows() and \a cols() return 0, and \a isEmpty() returns true.
//! \~russian После этого конструктора \a rows() и \a cols() возвращают 0, а \a isEmpty() возвращает true.
//! \sa PIVector::PIVector()
inline PIVector2D() { rows_ = cols_ = 0; }
//! \~english Constructs a 2D array with the given dimensions, filled with copies of `f`.
//! \~russian Создаёт двумерный массив заданного размера, заполненный копиями `f`.
//! \param rows Number of rows.
//! \param cols Number of columns.
//! \param f Value to fill the array with. Defaults to default-constructed T.
//! \details
//! \~english The underlying storage is a single contiguous block of memory of size `rows * cols`.
//! All elements are initialized with the value `f`.
//! \~russian Внутреннее хранилище представляет собой единый непрерывный блок памяти размером `rows * cols`.
//! Все элементы инициализируются значением `f`.
//! \sa PIVector::PIVector(size_t, const T&)
inline PIVector2D(size_t rows, size_t cols, const T & f = T()) {
rows_ = rows;
cols_ = cols;
mat.resize(rows * cols, f);
}
//! \~english Constructs a 2D array from an existing 1D vector, reshaping it.
//! \~russian Создаёт двумерный массив из существующего одномерного вектора, изменяя его форму.
//! \param rows Number of rows.
//! \param cols Number of columns.
//! \param v The source 1D vector. Its size must be at least `rows * cols`.
//! \details
//! \~english The constructor copies the data from `v` into the internal flat vector.
//! If `v` is larger than `rows * cols`, the excess elements are ignored (the vector is truncated).
//! If `v` is smaller, other values filled whith default cunstructor T()
//! \~russian Конструктор копирует данные из `v` во внутренний плоский вектор.
//! Если `v` больше, чем `rows * cols`, лишние элементы игнорируются (вектор обрезается).
//! Если `v` меньше, остальные значения будут заполнены из конструктора по умолчанию T()
//! \sa PIVector::PIVector(const PIVector&), reshape()
inline PIVector2D(size_t rows, size_t cols, const PIVector<T> & v): rows_(rows), cols_(cols), mat(v) { mat.resize(rows * cols); }
//! \~english Move constructs a 2D array from an existing 1D vector, reshaping it.
//! \~russian Конструктор перемещения из существующего одномерного вектора, изменяя его форму.
//! \param rows Number of rows.
//! \param cols Number of columns.
//! \param v The source 1D vector (rvalue reference). Its size must be at least `rows * cols`.
//! \details
//! \~english The data is moved from `v` into the internal flat vector, avoiding a copy.
//! After construction, `v` is left in a valid but unspecified state.
//! \~russian Данные перемещаются из `v` во внутренний плоский вектор, что позволяет избежать копирования.
//! После завершения конструктора `v` остаётся в корректном, но неопределённом состоянии.
//! \sa PIVector::PIVector(PIVector&&)
inline PIVector2D(size_t rows, size_t cols, PIVector<T> && v): rows_(rows), cols_(cols), mat(std::move(v)) { mat.resize(rows * cols); }
//! \~english Constructs a 2D array from a vector of vectors (jagged array). Assumes all inner vectors have the same size.
//! \~russian Создаёт двумерный массив из вектора векторов (рваного массива). Предполагается, что все внутренние векторы имеют
//! одинаковый размер. \param v The source vector of vectors. \details
//! \~english If the input is empty, the constructed array is also empty. Otherwise, the number of columns is taken from the size of the
//! first inner vector. All inner vectors are concatenated in the internal flat storage.
//! \~russian Если входной массив пуст, создаётся пустой двумерный массив. В противном случае количество столбцов берётся из размера
//! первого внутреннего вектора. Все внутренние векторы конкатенируются во внутреннем плоском хранилище. \sa PIVector::append()
inline PIVector2D(const PIVector<PIVector<T>> & v) {
rows_ = v.size();
if (rows_) {
cols_ = v[0].size();
mat.reserve(rows_ * cols_);
for (size_t i = 0; i < rows_; i++) {
mat.append(v[i]);
}
mat.resize(rows_ * cols_);
}
if (mat.isEmpty()) rows_ = cols_ = 0;
}
//! \~english Returns the number of rows in the 2D array.
//! \~russian Возвращает количество строк в двумерном массиве.
//! \return Number of rows.
//! \details
//! \~english The result is always non-negative. If the array is empty, returns 0.
//! \~russian Результат всегда неотрицательный. Если массив пуст, возвращает 0.
//! \sa cols(), size(), PIVector::size()
inline size_t rows() const { return rows_; }
//! \~english Returns the number of columns in the 2D array.
//! \~russian Возвращает количество столбцов в двумерном массиве.
//! \return Number of columns.
//! \details
//! \~english The result is always non-negative. If the array is empty, returns 0.
//! \~russian Результат всегда неотрицательный. Если массив пуст, возвращает 0.
//! \sa rows(), size(), PIVector::size()
inline size_t cols() const { return cols_; }
//! \~english Returns the total number of elements (`rows * cols`).
//! \~russian Возвращает общее количество элементов (`строки * столбцы`).
//! \return Total number of elements.
//! \details
//! \~english This is equivalent to the size of the underlying flat vector.
//! \~russian Это эквивалентно размеру внутреннего плоского вектора.
//! \sa rows(), cols(), PIVector::size()
inline size_t size() const { return mat.size(); }
//! \~english Returns the total number of elements as a signed value.
//! \~russian Возвращает общее количество элементов в виде знакового числа.
//! \return Signed size.
//! \sa size(), PIVector::size_s()
inline ssize_t size_s() const { return mat.size_s(); }
//! \~english Returns the total number of elements (same as \a size()).
//! \~russian Возвращает общее количество элементов (то же, что и \a size()).
//! \return Total number of elements.
//! \sa size(), PIVector::length()
inline size_t length() const { return mat.length(); }
//! \~english Returns the number of elements that the underlying container has currently allocated space for.
//! \~russian Возвращает количество элементов, для которого сейчас выделена память во внутреннем контейнере.
//! \return Capacity of the flat vector.
//! \details
//! \~english This value may be larger than \a size(). It indicates how many elements can be added before a reallocation is needed.
//! \~russian Это значение может быть больше, чем \a size(). Оно показывает, сколько элементов можно добавить до того, как потребуется
//! перераспределение памяти. \sa reserve(), PIVector::capacity()
inline size_t capacity() const { return mat.capacity(); }
//! \~english Checks if the array has no elements.
//! \~russian Проверяет, пуст ли массив.
//! \return \c true if the array is empty, \c false otherwise.
//! \details
//! \~english An empty array has both rows and columns equal to 0.
//! \~russian Пустой массив имеет и строки, и столбцы равные 0.
//! \sa isNotEmpty(), PIVector::isEmpty()
inline bool isEmpty() const { return mat.isEmpty(); }
//! \~english Checks if the array has at least one element.
//! \~russian Проверяет, не пуст ли массив.
//! \return \c true if the array is not empty, \c false otherwise.
//! \sa isEmpty(), PIVector::isNotEmpty()
inline bool isNotEmpty() const { return mat.isNotEmpty(); }
//! \class Row
//! \brief
//! \~english Proxy class representing a single row in a \a PIVector2D for modification.
//! \~russian Прокси-класс, представляющий одну строку в \a PIVector2D для модификации.
//! \details
//! \~english Objects of this class are returned by non-const \a operator[] or \a row().
//! They provide array-like access to the elements of a specific row and allow operations such as assignment from another row or a \a
//! PIVector, searching, filling, and iteration.
//! \~russian Объекты этого класса возвращаются неконстантными операторами \a operator[] или методом \a row().
//! Они предоставляют доступ к элементам конкретной строки, подобный массиву, и позволяют выполнять такие операции, как присваивание из
//! другой строки или \a PIVector, поиск, заполнение и итерацию. \sa Col, RowConst
class Row {
friend class PIVector2D<T>;
private:
inline Row(PIVector2D<T> * p, size_t row): p_(&(p->mat)) {
st_ = p->cols_ * row;
sz_ = p->cols_;
}
PIVector<T> * p_;
size_t st_, sz_;
public:
//! \~english Returns the number of columns in this row.
//! \~russian Возвращает количество столбцов в этой строке.
//! \return Row size (number of columns).
//! \sa PIVector::size()
inline size_t size() const { return sz_; }
//! \~english Accesses the element at the given column index within the row.
//! \~russian Доступ к элементу по заданному индексу столбца в строке.
//! \param index Column index (must be less than size()).
//! \return Reference to the element.
//! \details
//! \~english No bounds checking is performed in release builds; use with caution.
//! \~russian В релизной сборке проверка границ не выполняется; используйте с осторожностью.
//! \sa PIVector::operator[]
inline T & operator[](size_t index) { return (*p_)[st_ + index]; }
//! \~english Const access to the element at the given column index within the row.
//! \~russian Константный доступ к элементу по заданному индексу столбца в строке.
//! \param index Column index (must be less than size()).
//! \return Const reference to the element.
//! \sa operator[] (non-const)
inline const T & operator[](size_t index) const { return (*p_)[st_ + index]; }
//! \~english Returns a pointer to the row data starting at an optional offset.
//! \~russian Возвращает указатель на данные строки, начиная с опционального смещения.
//! \param index Offset within the row (default 0).
//! \return Pointer to the first element at the given offset.
//! \details
//! \~english The pointer can be used for direct memory operations. It remains valid as long as the underlying 2D array is not
//! reallocated.
//! \~russian Указатель можно использовать для прямых операций с памятью. Он остаётся действительным, пока не произойдёт
//! перераспределение памяти внутреннего двумерного массива. \sa PIVector::data()
inline T * data(size_t index = 0) { return p_->data(st_ + index); }
//! \~english Returns a const pointer to the row data starting at an optional offset.
//! \~russian Возвращает константный указатель на данные строки, начиная с опционального смещения.
//! \param index Offset within the row (default 0).
//! \return Const pointer.
//! \sa data() (non-const)
inline const T * data(size_t index = 0) const { return p_->data(st_ + index); }
//! \~english Assigns the contents of another Row to this row.
//! \~russian Присваивает этой строке содержимое другой строки.
//! \param other Source row.
//! \return Reference to this row.
//! \details
//! \~english Only the minimum of the two row sizes is copied; if this row is shorter, excess elements in `other` are ignored.
//! \~russian Копируется только минимум из размеров двух строк; если эта строка короче, лишние элементы из `other` игнорируются.
//! \sa PIVector::operator=
inline Row & operator=(const Row & other) {
if (p_ == other.p_ && st_ == other.st_) return *this;
const size_t sz = piMin<size_t>(sz_, other.sz_);
p_->_copyRaw(p_->data(st_), other.data(), sz);
return *this;
}
//! \~english Assigns the contents of a \a PIVector to this row.
//! \~russian Присваивает этой строке содержимое \a PIVector.
//! \param other Source vector.
//! \return Reference to this row.
//! \details
//! \~english Only the minimum of the row size and vector size is copied.
//! \~russian Копируется только минимум из размера строки и размера вектора.
//! \sa PIVector::operator=
inline Row & operator=(const PIVector<T> & other) {
const size_t sz = piMin<size_t>(sz_, other.size());
p_->_copyRaw(p_->data(st_), other.data(), sz);
return *this;
}
//! \~english Converts the row to a \a PIVector.
//! \~russian Преобразует строку в \a PIVector.
//! \return A new \a PIVector containing a copy of the row elements.
//! \sa PIVector::PIVector(const T*, size_t)
inline PIVector<T> toVector() const { return PIVector<T>(p_->data(st_), sz_); }
//! \~english Returns the first index of element `e` in the row, starting from `start`.
//! \~russian Возвращает первый индекс элемента `e` в строке, начиная с позиции `start`.
//! \param e Element to search for.
//! \param start Starting index (negative values count from the end). Default 0.
//! \return Index if found, -1 otherwise.
//! \details
//! \~english See \a PIVector::indexOf() for details on negative start handling.
//! \~russian Подробнее об обработке отрицательного `start` см. \a PIVector::indexOf().
//! \sa PIVector::indexOf()
inline ssize_t indexOf(const T & e, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if ((*p_)[st_ + i] == e) return (ssize_t)i;
}
return -1;
}
//! \~english Returns the last index of element `e` in the row, searching backwards from `start`.
//! \~russian Возвращает последний индекс элемента `e` в строке, выполняя поиск в обратном направлении от `start`.
//! \param e Element to search for.
//! \param start Starting index (negative values count from the end). Default -1 (last element).
//! \return Index if found, -1 otherwise.
//! \sa PIVector::lastIndexOf()
inline ssize_t lastIndexOf(const T & e, ssize_t start = -1) const {
ssize_t from = (start < 0 || (size_t)start >= sz_) ? (ssize_t)sz_ - 1 : start;
for (ssize_t i = from; i >= 0; --i) {
if ((*p_)[st_ + i] == e) return i;
}
return -1;
}
//! \~english Returns the first index where the predicate `test` returns true, starting from `start`.
//! \~russian Возвращает первый индекс, для которого предикат `test` возвращает true, начиная с `start`.
//! \param test Predicate function: `bool(const T&)`.
//! \param start Starting index (negative values count from the end). Default 0.
//! \return Index if found, -1 otherwise.
//! \sa PIVector::indexWhere()
inline ssize_t indexWhere(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if (test((*p_)[st_ + i])) return (ssize_t)i;
}
return -1;
}
//! \~english Returns the last index where the predicate `test` returns true, searching backwards from `start`.
//! \~russian Возвращает последний индекс, для которого предикат `test` возвращает true, выполняя поиск в обратном направлении от
//! `start`. \param test Predicate function: `bool(const T&)`. \param start Starting index (negative values count from the end).
//! Default -1. \return Index if found, -1 otherwise. \sa PIVector::lastIndexWhere()
inline ssize_t lastIndexWhere(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = -1) const {
ssize_t from = (start < 0 || (size_t)start >= sz_) ? (ssize_t)sz_ - 1 : start;
for (ssize_t i = from; i >= 0; --i) {
if (test((*p_)[st_ + i])) return i;
}
return -1;
}
//! \~english Applies a function to each element of the row (modifiable).
//! \~russian Применяет функцию к каждому элементу строки (с возможностью изменения).
//! \param func Function that takes a reference to T.
//! \details
//! \~english The function can modify the elements.
//! \~russian Функция может изменять элементы.
//! \sa PIVector::forEach()
inline void forEach(std::function<void(T &)> func) {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
func((*p_)[st_ + i]);
}
}
//! \~english Applies a function to each element of the row (read-only).
//! \~russian Применяет функцию к каждому элементу строки (только чтение).
//! \param func Function that takes a const reference to T.
//! \details
//! \~english The function can't modify the elements.
//! \~russian Функция не может изменять элементы.
//! \sa forEach (modifiable)
inline void forEach(std::function<void(const T &)> func) const {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
func((*p_)[st_ + i]);
}
}
//! \~english Fills the row with copies of `value`.
//! \~russian Заполняет строку копиями `value`.
//! \param value Value to fill with.
//! \sa PIVector::fill()
inline void fill(const T & value) {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
(*p_)[st_ + i] = value;
}
}
//! \~english Checks if the row contains the element `e`.
//! \~russian Проверяет, содержит ли строка элемент `e`.
//! \param e Element to check.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return \c true if found, \c false otherwise.
//! \sa PIVector::contains()
inline bool contains(const T & e, ssize_t start = 0) const { return indexOf(e, start) != -1; }
//! \~english Counts occurrences of `e` in the row.
//! \~russian Подсчитывает количество вхождений `e` в строке.
//! \param e Element to count.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return Number of occurrences.
//! \sa PIVector::entries()
inline int entries(const T & e, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
int count = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if ((*p_)[st_ + i] == e) ++count;
}
return count;
}
//! \~english Counts elements in the row that pass the `test`.
//! \~russian Подсчитывает элементы в строке, проходящие `test`.
//! \param test Predicate function.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return Count of matching elements.
//! \sa PIVector::entries(std::function)
inline int entries(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
int count = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if (test((*p_)[st_ + i])) ++count;
}
return count;
}
//! \~english Tests if any element in the row passes the `test`.
//! \~russian Проверяет, проходит ли какой-либо элемент в строке `test`.
//! \param test Predicate function.
//! \return \c true if at least one element satisfies the predicate.
//! \sa PIVector::any()
inline bool any(std::function<bool(const T & e)> test) const {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
if (test((*p_)[st_ + i])) return true;
}
return false;
}
//! \~english Tests if all elements in the row pass the `test`.
//! \~russian Проверяет, проходят ли все элементы в строке `test`.
//! \param test Predicate function.
//! \return \c true if all elements satisfy the predicate.
//! \sa PIVector::every()
inline bool every(std::function<bool(const T & e)> test) const {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
if (!test((*p_)[st_ + i])) return false;
}
return true;
}
};
//! \class Col
//! \brief
//! \~english Proxy class representing a single column in a \a PIVector2D for modification.
//! \~russian Прокси-класс, представляющий один столбец в \a PIVector2D для модификации.
//! \details
//! \~english Objects of this class are returned by non-const \a col(). They provide column-wise access and operations similar to \a
//! Row.
//! \~russian Объекты этого класса возвращаются неконстантным методом \a col(). Они предоставляют доступ к столбцам и операции,
//! аналогичные \a Row. \sa Row, ColConst
class Col {
friend class PIVector2D<T>;
private:
inline Col(PIVector2D<T> * p, size_t col): p_(&(p->mat)) {
step_ = p->cols_;
col_ = col;
sz_ = p->rows_;
}
PIVector<T> * p_;
size_t step_, col_, sz_;
public:
//! \~english Returns the size of the column (number of rows).
//! \~russian Возвращает размер столбца (количество строк).
inline size_t size() const { return sz_; }
//! \~english Accesses the element at the given row index within the column.
//! \~russian Доступ к элементу по заданному индексу строки в столбце.
//! \param index Row index.
//! \return Reference to the element.
inline T & operator[](size_t index) { return (*p_)[index * step_ + col_]; }
//! \~english Const access to the element at the given row index within the column.
//! \~russian Константный доступ к элементу по заданному индексу строки в столбце.
inline const T & operator[](size_t index) const { return (*p_)[index * step_ + col_]; }
//! \~english Returns a pointer to the column data starting at an optional row offset.
//! \~russian Возвращает указатель на данные столбца, начиная с опционального смещения по строкам.
//! \param index Row offset (default 0).
//! \return Pointer to the element at the given row.
//! \details
//! \~english Note that column elements are not stored contiguously in memory, so this pointer cannot be used to iterate over the
//! whole column.
//! \~russian Обратите внимание, что элементы столбца не хранятся в памяти непрерывно, поэтому этот указатель нельзя использовать
//! для итерации по всему столбцу.
inline T * data(size_t index = 0) { return p_->data(index * step_ + col_); }
//! \~english Returns a const pointer to the column data starting at an optional row offset.
//! \~russian Возвращает константный указатель на данные столбца, начиная с опционального смещения по строкам.
inline const T * data(size_t index = 0) const { return p_->data(index * step_ + col_); }
//! \~english Assigns the contents of another Col to this column.
//! \~russian Присваивает этому столбцу содержимое другого столбца.
//! \param other Source column.
//! \return Reference to this column.
inline Col & operator=(const Col & other) {
if (p_ == other.p_ && col_ == other.col_) return *this;
const size_t sz = piMin<size_t>(sz_, other.sz_);
for (size_t i = 0; i < sz; ++i)
(*p_)[i * step_ + col_] = other[i];
return *this;
}
//! \~english Assigns the contents of a \a PIVector to this column.
//! \~russian Присваивает этому столбцу содержимое \a PIVector.
//! \param other Source vector.
//! \return Reference to this column.
inline Col & operator=(const PIVector<T> & other) {
const size_t sz = piMin<size_t>(sz_, other.size());
for (size_t i = 0; i < sz; ++i)
(*p_)[i * step_ + col_] = other[i];
return *this;
}
//! \~english Converts the column to a \a PIVector.
//! \~russian Преобразует столбец в \a PIVector.
//! \return A new \a PIVector containing a copy of the column elements.
inline PIVector<T> toVector() const {
PIVector<T> ret;
ret.reserve(sz_);
for (size_t i = 0; i < sz_; i++)
ret << (*p_)[i * step_ + col_];
return ret;
}
//! \~english Returns the first index of element `e` in the row, starting from `start`.
//! \~russian Возвращает первый индекс элемента `e` в строке, начиная с позиции `start`.
//! \param e Element to search for.
//! \param start Starting index (negative values count from the end). Default 0.
//! \return Index if found, -1 otherwise.
//! \details
//! \~english See \a PIVector::indexOf() for details on negative start handling.
//! \~russian Подробнее об обработке отрицательного `start` см. \a PIVector::indexOf().
//! \sa PIVector::indexOf()
inline ssize_t indexOf(const T & e, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if ((*p_)[i * step_ + col_] == e) return (ssize_t)i;
}
return -1;
}
//! \~english Returns the last index of element `e` in the row, searching backwards from `start`.
//! \~russian Возвращает последний индекс элемента `e` в строке, выполняя поиск в обратном направлении от `start`.
//! \param e Element to search for.
//! \param start Starting index (negative values count from the end). Default -1 (last element).
//! \return Index if found, -1 otherwise.
//! \sa PIVector::lastIndexOf()
inline ssize_t lastIndexOf(const T & e, ssize_t start = -1) const {
ssize_t from = (start < 0 || (size_t)start >= sz_) ? (ssize_t)sz_ - 1 : start;
for (ssize_t i = from; i >= 0; --i) {
if ((*p_)[i * step_ + col_] == e) return i;
}
return -1;
}
//! \~english Returns the first index where the predicate `test` returns true, starting from `start`.
//! \~russian Возвращает первый индекс, для которого предикат `test` возвращает true, начиная с `start`.
//! \param test Predicate function: `bool(const T&)`.
//! \param start Starting index (negative values count from the end). Default 0.
//! \return Index if found, -1 otherwise.
//! \sa PIVector::indexWhere()
inline ssize_t indexWhere(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if (test((*p_)[i * step_ + col_])) return (ssize_t)i;
}
return -1;
}
//! \~english Returns the last index where the predicate `test` returns true, searching backwards from `start`.
//! \~russian Возвращает последний индекс, для которого предикат `test` возвращает true, выполняя поиск в обратном направлении от
//! `start`. \param test Predicate function: `bool(const T&)`. \param start Starting index (negative values count from the end).
//! Default -1. \return Index if found, -1 otherwise. \sa PIVector::lastIndexWhere()
inline ssize_t lastIndexWhere(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = -1) const {
ssize_t from = (start < 0 || (size_t)start >= sz_) ? (ssize_t)sz_ - 1 : start;
for (ssize_t i = from; i >= 0; --i) {
if (test((*p_)[i * step_ + col_])) return i;
}
return -1;
}
//! \~english Applies a function to each element of the column (modifiable).
//! \~russian Применяет функцию к каждому элементу столбца (с возможностью изменения).
//! \param func Function that takes a reference to T.
//! \details
//! \~english The function can modify the elements.
//! \~russian Функция может изменять элементы.
//! \sa PIVector::forEach()
inline void forEach(std::function<void(T &)> func) {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
func((*p_)[i * step_ + col_]);
}
}
//! \~english Applies a function to each element of the column (read-only).
//! \~russian Применяет функцию к каждому элементу столбца (только чтение).
//! \param func Function that takes a const reference to T.
//! \details
//! \~english The function can't modify the elements.
//! \~russian Функция не может изменять элементы.
//! \sa forEach (modifiable)
inline void forEach(std::function<void(const T &)> func) const {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
func((*p_)[i * step_ + col_]);
}
}
//! \~english Fills the column with copies of `value`.
//! \~russian Заполняет столбец копиями `value`.
//! \param value Value to fill with.
//! \sa PIVector::fill()
inline void fill(const T & value) {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
(*p_)[i * step_ + col_] = value;
}
}
//! \~english Checks if the column contains the element `e`.
//! \~russian Проверяет, содержит ли столбец элемент `e`.
//! \param e Element to check.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return \c true if found, \c false otherwise.
//! \sa PIVector::contains()
inline bool contains(const T & e, ssize_t start = 0) const { return indexOf(e, start) != -1; }
//! \~english Counts occurrences of `e` in the column.
//! \~russian Подсчитывает количество вхождений `e` в столбце.
//! \param e Element to count.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return Number of occurrences.
//! \sa PIVector::entries()
inline int entries(const T & e, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
int count = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if ((*p_)[i * step_ + col_] == e) ++count;
}
return count;
}
//! \~english Counts elements in the column that pass the `test`.
//! \~russian Подсчитывает элементы в столбце, проходящие `test`.
//! \param test Predicate function.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return Count of matching elements.
//! \sa PIVector::entries(std::function)
inline int entries(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
int count = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if (test((*p_)[i * step_ + col_])) ++count;
}
return count;
}
//! \~english Tests if any element in the column passes the `test`.
//! \~russian Проверяет, проходит ли какой-либо элемент в столбце `test`.
//! \param test Predicate function.
//! \return \c true if at least one element satisfies the predicate.
//! \sa PIVector::any()
inline bool any(std::function<bool(const T & e)> test) const {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
if (test((*p_)[i * step_ + col_])) return true;
}
return false;
}
//! \~english Tests if all elements in the column pass the `test`.
//! \~russian Проверяет, проходят ли все элементы в столбце `test`.
//! \param test Predicate function.
//! \return \c true if all elements satisfy the predicate.
//! \sa PIVector::every()
inline bool every(std::function<bool(const T & e)> test) const {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
if (!test((*p_)[i * step_ + col_])) return false;
}
return true;
}
};
//! \class RowConst
//! \brief
//! \~english Proxy class representing a single read-only row in a \a PIVector2D.
//! \~russian Прокси-класс, представляющий одну строку в \a PIVector2D только для чтения.
//! \details
//! \~english Returned by const \a operator[] or \a row(). Provides const access to row elements.
//! \~russian Возвращается константными версиями \a operator[] или \a row(). Предоставляет константный доступ к элементам строки.
//! \sa Row, ColConst
class RowConst {
friend class PIVector2D<T>;
private:
inline RowConst(const PIVector2D<T> * p, size_t row): p_(&(p->mat)) {
st_ = p->cols_ * row;
sz_ = p->cols_;
}
const PIVector<T> * p_;
size_t st_, sz_;
public:
//! \~english Size of the row (number of columns).
//! \~russian Размер строки (количество столбцов).
inline size_t size() const { return sz_; }
//! \~english Const access to the element at the given column index within the row.
//! \~russian Константный доступ к элементу по заданному индексу столбца в строке.
inline const T & operator[](size_t index) const { return (*p_)[st_ + index]; }
//! \~english Returns a const pointer to the row data starting at an optional offset.
//! \~russian Возвращает константный указатель на данные строки, начиная с опционального смещения.
inline const T * data(size_t index = 0) const { return p_->data(st_ + index); }
//! \~english Converts the row to a \a PIVector.
//! \~russian Преобразует строку в \a PIVector.
inline PIVector<T> toVector() const { return PIVector<T>(p_->data(st_), sz_); }
//! \~english Returns the first index of element `e` in the row, starting from `start`.
//! \~russian Возвращает первый индекс элемента `e` в строке, начиная с позиции `start`.
//! \param e Element to search for.
//! \param start Starting index (negative values count from the end). Default 0.
//! \return Index if found, -1 otherwise.
//! \details
//! \~english See \a PIVector::indexOf() for details on negative start handling.
//! \~russian Подробнее об обработке отрицательного `start` см. \a PIVector::indexOf().
//! \sa PIVector::indexOf()
inline ssize_t indexOf(const T & e, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if ((*p_)[st_ + i] == e) return (ssize_t)i;
}
return -1;
}
//! \~english Returns the last index of element `e` in the row, searching backwards from `start`.
//! \~russian Возвращает последний индекс элемента `e` в строке, выполняя поиск в обратном направлении от `start`.
//! \param e Element to search for.
//! \param start Starting index (negative values count from the end). Default -1 (last element).
//! \return Index if found, -1 otherwise.
//! \sa PIVector::lastIndexOf()
inline ssize_t lastIndexOf(const T & e, ssize_t start = -1) const {
ssize_t from = (start < 0 || (size_t)start >= sz_) ? (ssize_t)sz_ - 1 : start;
for (ssize_t i = from; i >= 0; --i) {
if ((*p_)[st_ + i] == e) return i;
}
return -1;
}
//! \~english Returns the first index where the predicate `test` returns true, starting from `start`.
//! \~russian Возвращает первый индекс, для которого предикат `test` возвращает true, начиная с `start`.
//! \param test Predicate function: `bool(const T&)`.
//! \param start Starting index (negative values count from the end). Default 0.
//! \return Index if found, -1 otherwise.
//! \sa PIVector::indexWhere()
inline ssize_t indexWhere(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if (test((*p_)[st_ + i])) return (ssize_t)i;
}
return -1;
}
//! \~english Returns the last index where the predicate `test` returns true, searching backwards from `start`.
//! \~russian Возвращает последний индекс, для которого предикат `test` возвращает true, выполняя поиск в обратном направлении от
//! `start`. \param test Predicate function: `bool(const T&)`. \param start Starting index (negative values count from the end).
//! Default -1. \return Index if found, -1 otherwise. \sa PIVector::lastIndexWhere()
inline ssize_t lastIndexWhere(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = -1) const {
ssize_t from = (start < 0 || (size_t)start >= sz_) ? (ssize_t)sz_ - 1 : start;
for (ssize_t i = from; i >= 0; --i) {
if (test((*p_)[st_ + i])) return i;
}
return -1;
}
//! \~english Applies a function to each element of the row (read-only).
//! \~russian Применяет функцию к каждому элементу строки (только чтение).
//! \param func Function that takes a const reference to T.
//! \details
//! \~english The function can't modify the elements.
//! \~russian Функция не может изменять элементы.
//! \sa forEach (modifiable)
inline void forEach(std::function<void(const T &)> func) const {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
func((*p_)[st_ + i]);
}
}
//! \~english Checks if the row contains the element `e`.
//! \~russian Проверяет, содержит ли строка элемент `e`.
//! \param e Element to check.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return \c true if found, \c false otherwise.
//! \sa PIVector::contains()
inline bool contains(const T & e, ssize_t start = 0) const { return indexOf(e, start) != -1; }
//! \~english Counts occurrences of `e` in the row.
//! \~russian Подсчитывает количество вхождений `e` в строке.
//! \param e Element to count.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return Number of occurrences.
//! \sa PIVector::entries()
inline int entries(const T & e, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
int count = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if ((*p_)[st_ + i] == e) ++count;
}
return count;
}
//! \~english Counts elements in the row that pass the `test`.
//! \~russian Подсчитывает элементы в строке, проходящие `test`.
//! \param test Predicate function.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return Count of matching elements.
//! \sa PIVector::entries(std::function)
inline int entries(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
int count = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if (test((*p_)[st_ + i])) ++count;
}
return count;
}
//! \~english Tests if any element in the row passes the `test`.
//! \~russian Проверяет, проходит ли какой-либо элемент в строке `test`.
//! \param test Predicate function.
//! \return \c true if at least one element satisfies the predicate.
//! \sa PIVector::any()
inline bool any(std::function<bool(const T & e)> test) const {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
if (test((*p_)[st_ + i])) return true;
}
return false;
}
//! \~english Tests if all elements in the row pass the `test`.
//! \~russian Проверяет, проходят ли все элементы в строке `test`.
//! \param test Predicate function.
//! \return \c true if all elements satisfy the predicate.
//! \sa PIVector::every()
inline bool every(std::function<bool(const T & e)> test) const {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
if (!test((*p_)[st_ + i])) return false;
}
return true;
}
};
//! \class ColConst
//! \brief
//! \~english Proxy class representing a single read-only column in a \a PIVector2D.
//! \~russian Прокси-класс, представляющий один столбец в \a PIVector2D только для чтения.
//! \details
//! \~english Returned by const \a col(). Provides const access to column elements.
//! \~russian Возвращается константной версией \a col(). Предоставляет константный доступ к элементам столбца.
//! \sa Col, RowConst
class ColConst {
friend class PIVector2D<T>;
private:
inline ColConst(const PIVector2D<T> * p, size_t col): p_(&(p->mat)) {
step_ = p->cols_;
col_ = col;
sz_ = p->rows_;
}
const PIVector<T> * p_;
size_t step_, col_, sz_;
public:
//! \~english Size of the column (number of rows).
//! \~russian Размер столбца (количество строк).
inline size_t size() const { return sz_; }
//! \~english Const access to the element at the given row index within the column.
//! \~russian Константный доступ к элементу по заданному индексу строки в столбце.
inline const T & operator[](size_t index) const { return (*p_)[index * step_ + col_]; }
//! \~english Returns a const pointer to the column data starting at an optional row offset.
//! \~russian Возвращает константный указатель на данные столбца, начиная с опционального смещения по строкам.
inline const T * data(size_t index = 0) const { return p_->data(index * step_ + col_); }
//! \~english Converts the column to a \a PIVector.
//! \~russian Преобразует столбец в \a PIVector.
inline PIVector<T> toVector() const {
PIVector<T> ret;
ret.reserve(sz_);
for (size_t i = 0; i < size(); i++)
ret << (*p_)[i * step_ + col_];
return ret;
}
//! \~english Returns the first index of element `e` in the row, starting from `start`.
//! \~russian Возвращает первый индекс элемента `e` в строке, начиная с позиции `start`.
//! \param e Element to search for.
//! \param start Starting index (negative values count from the end). Default 0.
//! \return Index if found, -1 otherwise.
//! \details
//! \~english See \a PIVector::indexOf() for details on negative start handling.
//! \~russian Подробнее об обработке отрицательного `start` см. \a PIVector::indexOf().
//! \sa PIVector::indexOf()
inline ssize_t indexOf(const T & e, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if ((*p_)[i * step_ + col_] == e) return (ssize_t)i;
}
return -1;
}
//! \~english Returns the last index of element `e` in the row, searching backwards from `start`.
//! \~russian Возвращает последний индекс элемента `e` в строке, выполняя поиск в обратном направлении от `start`.
//! \param e Element to search for.
//! \param start Starting index (negative values count from the end). Default -1 (last element).
//! \return Index if found, -1 otherwise.
//! \sa PIVector::lastIndexOf()
inline ssize_t lastIndexOf(const T & e, ssize_t start = -1) const {
ssize_t from = (start < 0 || (size_t)start >= sz_) ? (ssize_t)sz_ - 1 : start;
for (ssize_t i = from; i >= 0; --i) {
if ((*p_)[i * step_ + col_] == e) return i;
}
return -1;
}
//! \~english Returns the first index where the predicate `test` returns true, starting from `start`.
//! \~russian Возвращает первый индекс, для которого предикат `test` возвращает true, начиная с `start`.
//! \param test Predicate function: `bool(const T&)`.
//! \param start Starting index (negative values count from the end). Default 0.
//! \return Index if found, -1 otherwise.
//! \sa PIVector::indexWhere()
inline ssize_t indexWhere(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if (test((*p_)[i * step_ + col_])) return (ssize_t)i;
}
return -1;
}
//! \~english Returns the last index where the predicate `test` returns true, searching backwards from `start`.
//! \~russian Возвращает последний индекс, для которого предикат `test` возвращает true, выполняя поиск в обратном направлении от
//! `start`. \param test Predicate function: `bool(const T&)`. \param start Starting index (negative values count from the end).
//! Default -1. \return Index if found, -1 otherwise. \sa PIVector::lastIndexWhere()
inline ssize_t lastIndexWhere(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = -1) const {
ssize_t from = (start < 0 || (size_t)start >= sz_) ? (ssize_t)sz_ - 1 : start;
for (ssize_t i = from; i >= 0; --i) {
if (test((*p_)[i * step_ + col_])) return i;
}
return -1;
}
//! \~english Applies a function to each element of the column (read-only).
//! \~russian Применяет функцию к каждому элементу столбца (только чтение).
//! \param func Function that takes a const reference to T.
//! \details
//! \~english The function can't modify the elements.
//! \~russian Функция не может изменять элементы.
//! \sa forEach (modifiable)
inline void forEach(std::function<void(const T &)> func) const {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
func((*p_)[i * step_ + col_]);
}
}
//! \~english Checks if the column contains the element `e`.
//! \~russian Проверяет, содержит ли столбец элемент `e`.
//! \param e Element to check.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return \c true if found, \c false otherwise.
//! \sa PIVector::contains()
inline bool contains(const T & e, ssize_t start = 0) const { return indexOf(e, start) != -1; }
//! \~english Counts occurrences of `e` in the column.
//! \~russian Подсчитывает количество вхождений `e` в столбце.
//! \param e Element to count.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return Number of occurrences.
//! \sa PIVector::entries()
inline int entries(const T & e, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
int count = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if ((*p_)[i * step_ + col_] == e) ++count;
}
return count;
}
//! \~english Counts elements in the column that pass the `test`.
//! \~russian Подсчитывает элементы в столбце, проходящие `test`.
//! \param test Predicate function.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return Count of matching elements.
//! \sa PIVector::entries(std::function)
inline int entries(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = 0) const {
if (start < 0) start = 0;
int count = 0;
for (size_t i = (size_t)start; i < sz_; ++i) {
if (test((*p_)[i * step_ + col_])) ++count;
}
return count;
}
//! \~english Tests if any element in the column passes the `test`.
//! \~russian Проверяет, проходит ли какой-либо элемент в столбце `test`.
//! \param test Predicate function.
//! \return \c true if at least one element satisfies the predicate.
//! \sa PIVector::any()
inline bool any(std::function<bool(const T & e)> test) const {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
if (test((*p_)[i * step_ + col_])) return true;
}
return false;
}
//! \~english Tests if all elements in the column pass the `test`.
//! \~russian Проверяет, проходят ли все элементы в столбце `test`.
//! \param test Predicate function.
//! \return \c true if all elements satisfy the predicate.
//! \sa PIVector::every()
inline bool every(std::function<bool(const T & e)> test) const {
for (size_t i = 0; i < sz_; ++i) {
if (!test((*p_)[i * step_ + col_])) return false;
}
return true;
}
};
//! \~english Returns a reference to the element at the given row and column.
//! \~russian Возвращает ссылку на элемент по заданной строке и столбцу.
//! \param row Row index.
//! \param col Column index.
//! \return Reference to the element.
//! \details
//! \~english No bounds checking is performed.
//! \~russian Проверка границ не выполняется.
//! \sa at() (const version), PIVector::operator[]
inline T & element(size_t row, size_t col) { return mat[row * cols_ + col]; }
//! \~english Returns a const reference to the element at the given row and column.
//! \~russian Возвращает константную ссылку на элемент по заданной строке и столбцу.
inline const T & element(size_t row, size_t col) const { return mat[row * cols_ + col]; }
//! \~english Returns a const reference to the element at the given row and column (bounds-checked only in debug).
//! \~russian Возвращает константную ссылку на элемент по заданной строке и столбцу (проверка границ только в отладочном режиме).
inline const T & at(size_t row, size_t col) const { return mat[row * cols_ + col]; }
//! \~english Returns a proxy object for the row at the given index for modification.
//! \~russian Возвращает прокси-объект для строки по заданному индексу для модификации.
//! \param index Row index.
//! \return Row proxy.
//! \sa row(), Col
inline Row operator[](size_t index) { return Row(this, index); }
//! \~english Returns a proxy object for the row at the given index for read-only access.
//! \~russian Возвращает прокси-объект для строки по заданному индексу только для чтения.
inline RowConst operator[](size_t index) const { return RowConst(this, index); }
//! \~english Returns a pointer to the underlying flat data starting at an optional offset.
//! \~russian Возвращает указатель на внутренние плоские данные, начиная с опционального смещения.
//! \param index Flat index offset.
//! \return Pointer to data.
//! \sa PIVector::data()
inline T * data(size_t index = 0) { return mat.data(index); }
//! \~english Returns a const pointer to the underlying flat data starting at an optional offset.
//! \~russian Возвращает константный указатель на внутренние плоские данные, начиная с опционального смещения.
inline const T * data(size_t index = 0) const { return mat.data(index); }
//! \~english Returns a proxy object for the row at the given index for modification.
//! \~russian Возвращает прокси-объект для строки по заданному индексу для модификации.
//! \sa operator[]
inline Row row(size_t index) { return Row(this, index); }
//! \~english Returns a proxy object for the row at the given index for read-only access.
//! \~russian Возвращает прокси-объект для строки по заданному индексу только для чтения.
inline RowConst row(size_t index) const { return RowConst(this, index); }
//! \~english Returns a proxy object for the column at the given index for modification.
//! \~russian Возвращает прокси-объект для столбца по заданному индексу для модификации.
//! \param index Column index.
//! \return Column proxy.
//! \sa col() const
inline Col col(size_t index) { return Col(this, index); }
//! \~english Returns a proxy object for the column at the given index for read-only access.
//! \~russian Возвращает прокси-объект для столбца по заданному индексу только для чтения.
inline ColConst col(size_t index) const { return ColConst(this, index); }
//! \~english Replaces a row with the contents of another Row object.
//! \~russian Заменяет строку содержимым другого объекта Row.
//! \param row Row index.
//! \param other Source row.
//! \return Reference to this 2D array.
inline PIVector2D<T> & setRow(size_t row, const Row & other) {
const size_t sz = piMin<size_t>(cols_, other.sz_);
mat._copyRaw(mat.data(cols_ * row), other.data(), sz);
return *this;
}
//! \~english Replaces a row with the contents of a read-only RowConst object.
//! \~russian Заменяет строку содержимым объекта RowConst только для чтения.
inline PIVector2D<T> & setRow(size_t row, const RowConst & other) {
const size_t sz = piMin<size_t>(cols_, other.sz_);
mat._copyRaw(mat.data(cols_ * row), other.data(), sz);
return *this;
}
//! \~english Replaces a row with the contents of a \a PIVector.
//! \~russian Заменяет строку содержимым \a PIVector.
inline PIVector2D<T> & setRow(size_t row, const PIVector<T> & other) {
const size_t sz = piMin<size_t>(cols_, other.size());
mat._copyRaw(mat.data(cols_ * row), other.data(), sz);
return *this;
}
//! \~english Appends a new row to the bottom of the array from another Row object.
//! \~russian Добавляет новую строку в конец массива из другого объекта Row.
//! \param other Source row.
//! \return Reference to this array.
//! \details
//! \~english If the array was empty, its column count is set to the size of the source row.
//! Otherwise, only `min(cols(), other.size())` elements are copied; the rest of the new row is default-initialized.
//! \~russian Если массив был пуст, количество столбцов устанавливается равным размеру исходной строки.
//! В противном случае копируется только `min(cols(), other.size())` элементов; остальные элементы новой строки инициализируются по
//! умолчанию. \sa PIVector::push_back()
inline PIVector2D<T> & addRow(const Row & other) {
if (cols_ == 0) cols_ = other.sz_;
const size_t sz = piMin<size_t>(cols_, other.sz_);
const size_t ps = mat.size();
mat.resize(mat.size() + cols_);
mat._copyRaw(mat.data(ps), other.data(), sz);
rows_++;
return *this;
}
//! \~english Appends a new row to the bottom of the array from a read-only RowConst object.
//! \~russian Добавляет новую строку в конец массива из объекта RowConst только для чтения.
inline PIVector2D<T> & addRow(const RowConst & other) {
if (cols_ == 0) cols_ = other.sz_;
const size_t sz = piMin<size_t>(cols_, other.sz_);
const size_t ps = mat.size();
mat.resize(mat.size() + cols_);
mat._copyRaw(mat.data(ps), other.data(), sz);
rows_++;
return *this;
}
//! \~english Appends a new row to the bottom of the array from a \a PIVector.
//! \~russian Добавляет новую строку в конец массива из \a PIVector.
inline PIVector2D<T> & addRow(const PIVector<T> & other) {
if (cols_ == 0) cols_ = other.size();
const size_t sz = piMin<size_t>(cols_, other.size());
const size_t ps = mat.size();
mat.resize(mat.size() + cols_);
mat._copyRaw(mat.data(ps), other.data(), sz);
rows_++;
return *this;
}
//! \~english Resizes the 2D array to new dimensions.
//! \~russian Изменяет размер двумерного массива.
//! \param rows New number of rows.
//! \param cols New number of columns.
//! \param f Value to fill newly created elements (if growing). Defaults to default-constructed T.
//! \return Reference to this array.
//! \details
//! \~english If the new dimensions are larger, new elements are appended and filled with copies of `f`.
//! If they are smaller, the array is truncated (excess elements are destroyed). The underlying memory may be reallocated.
//! \~russian Если новые размеры больше текущих, новые элементы добавляются в конец и заполняются копиями `f`.
//! Если новые размеры меньше, массив усекается (лишние элементы уничтожаются). Внутренняя память может быть перераспределена.
//! \code
//! PIVector2D<int> mat(2, 3, 0); // 2x3 matrix filled with 0
//! mat.resize(3, 4, 1); // becomes 3x4, new elements filled with 1
//! \endcode
//! \sa PIVector::resize()
inline PIVector2D<T> & resize(size_t rows, size_t cols, const T & f = T()) {
if (rows == rows_ && cols == cols_) return *this;
PIVector2D<T> tmp(rows, cols, f);
size_t copyRows = piMin(rows_, rows);
size_t copyCols = piMin(cols_, cols);
for (size_t r = 0; r < copyRows; ++r) {
for (size_t c = 0; c < copyCols; ++c) {
tmp.element(r, c) = element(r, c);
}
}
swap(tmp);
return *this;
}
//! \~english Equality operator.
//! \~russian Оператор равенства.
//! \param t Another 2D array.
//! \return \c true if both arrays have the same dimensions and all elements are equal.
//! \sa PIVector::operator==
inline bool operator==(const PIVector2D<T> & t) const {
if (cols_ != t.cols_ || rows_ != t.rows_) return false;
return mat == t.mat;
}
//! \~english Inequality operator.
//! \~russian Оператор неравенства.
inline bool operator!=(const PIVector2D<T> & t) const { return !(*this == t); }
//! \~english Converts the 2D array to a vector of vectors (PIVector<PIVector<T>>).
//! \~russian Преобразует двумерный массив в вектор векторов (PIVector<PIVector<T>>).
//! \return A new vector where each element is a \a PIVector representing a row.
//! \details
//! \~english Each row vector is a copy of the corresponding row.
//! \~russian Каждый вектор-строка является копией соответствующей строки.
//! \sa fromVectors(), PIVector::PIVector(const T*, size_t)
inline PIVector<PIVector<T>> toVectors() const {
PIVector<PIVector<T>> ret;
ret.reserve(rows_);
for (size_t i = 0; i < rows_; ++i)
ret << PIVector<T>(mat.data(i * cols_), cols_);
return ret;
}
//! \~english Returns a const reference to the underlying flat \a PIVector.
//! \~russian Возвращает константную ссылку на внутренний плоский \a PIVector.
inline const PIVector<T> & asPlainVector() const { return mat; }
//! \~english Returns a reference to the underlying flat \a PIVector.
//! \~russian Возвращает ссылку на внутренний плоский \a PIVector.
inline PIVector<T> & asPlainVector() { return mat; }
//! \~english Returns a copy of the underlying flat \a PIVector.
//! \~russian Возвращает копию внутреннего плоского \a PIVector.
inline PIVector<T> toPlainVector() const { return mat; }
//! \~english Swaps this 2D array with another.
//! \~russian Меняет местами этот двумерный массив с другим.
//! \param other Another array.
//! \details
//! \~english Swaps the flat vectors and the dimension members. Very fast, no memory allocation.
//! \~russian Обменивает внутренние плоские векторы и члены, хранящие размеры. Очень быстро, без выделения памяти.
//! \sa PIVector::swap()
inline void swap(PIVector2D<T> & other) {
mat.swap(other.mat);
piSwap<size_t>(rows_, other.rows_);
piSwap<size_t>(cols_, other.cols_);
}
//! \internal
template<typename T1 = T, typename std::enable_if<std::is_trivially_copyable<T1>::value, int>::type = 0>
inline PIVector2D<T> & _resizeRaw(size_t r, size_t c) {
rows_ = r;
cols_ = c;
mat._resizeRaw(r * c);
return *this;
}
//! \~english Clears the array, removing all elements and setting dimensions to 0.
//! \~russian Очищает массив, удаляя все элементы и устанавливая размеры в 0.
//! \details
//! \~english The capacity of the underlying flat vector may remain unchanged.
//! \~russian Ёмкость внутреннего плоского вектора может остаться неизменной.
//! \sa PIVector::clear()
inline void clear() {
rows_ = cols_ = 0;
mat.clear();
}
//! \~english Checks if the underlying flat vector contains the element `e`.
//! \~russian Проверяет, содержит ли внутренний плоский вектор элемент `e`.
//! \param e Element to check.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return \c true if found, \c false otherwise.
//! \sa PIVector::contains()
inline bool contains(const T & e, ssize_t start = 0) const { return mat.contains(e, start); }
//! \~english Checks if the underlying flat vector contains all elements of `v`.
//! \~russian Проверяет, содержит ли внутренний плоский вектор все элементы `v`.
//! \param e Element to check.
//! \param start Starting index (negative allowed). Default 0.
//! \return \c true if found, \c false otherwise.
//! \sa PIVector::contains(const PIVector&)
inline bool contains(const PIVector<T> & v, ssize_t start = 0) const { return mat.contains(v, start); }
//! \~english Counts occurrences of `e` in the underlying flat vector.
//! \~russian Подсчитывает количество вхождений `e` во внутреннем плоском векторе.
//! \sa PIVector::entries()
inline int entries(const T & e, ssize_t start = 0) const { return mat.entries(e, start); }
//! \~english Counts elements in the flat vector that pass the `test`.
//! \~russian Подсчитывает элементы в плоском векторе, проходящие `test`.
//! \sa PIVector::entries(std::function)
inline int entries(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = 0) const { return mat.entries(test, start); }
//! \~english Returns the first index (row, col) of `e` in the 2D array.
//! \~russian Возвращает первый индекс (строка, столбец) элемента `e` в двумерном массиве.
//! \param e Element to search for.
//! \param start Starting flat index (negative allowed). Default 0.
//! \return A \a PIPair<ssize_t, ssize_t> where first is row, second is column. If not found, both are -1.
//! \sa PIVector::indexOf()
inline PIPair<ssize_t, ssize_t> indexOf(const T & e, ssize_t start = 0) const {
ssize_t flat = mat.indexOf(e, start);
if (flat < 0 || cols_ == 0) return PIPair<ssize_t, ssize_t>(-1, -1);
return PIPair<ssize_t, ssize_t>(flat / cols_, flat % cols_);
}
//! \~english Returns the first index (row, col) in the 2D array that passes the `test`.
//! \~russian Возвращает первый индекс (строка, столбец) в двумерном массиве, проходящий `test`.
//! \sa PIVector::indexWhere()
inline PIPair<ssize_t, ssize_t> indexWhere(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = 0) const {
ssize_t flat = mat.indexWhere(test, start);
if (flat < 0 || cols_ == 0) return PIPair<ssize_t, ssize_t>(-1, -1);
return PIPair<ssize_t, ssize_t>(flat / cols_, flat % cols_);
}
//! \~english Returns the last index (row, col) of `e` in the 2D array.
//! \~russian Возвращает последний индекс (строка, столбец) элемента `e` в двумерном массиве.
//! \sa PIVector::lastIndexOf()
inline PIPair<ssize_t, ssize_t> lastIndexOf(const T & e, ssize_t start = -1) const {
ssize_t flat = mat.lastIndexOf(e, start);
if (flat < 0 || cols_ == 0) return PIPair<ssize_t, ssize_t>(-1, -1);
return PIPair<ssize_t, ssize_t>(flat / cols_, flat % cols_);
}
//! \~english Returns the last index (row, col) in the 2D array that passes the `test`.
//! \~russian Возвращает последний индекс (строка, столбец) в двумерном массиве, проходящий `test`.
//! \sa PIVector::lastIndexWhere()
inline PIPair<ssize_t, ssize_t> lastIndexWhere(std::function<bool(const T & e)> test, ssize_t start = -1) const {
ssize_t flat = mat.lastIndexWhere(test, start);
if (flat < 0 || cols_ == 0) return PIPair<ssize_t, ssize_t>(-1, -1);
return PIPair<ssize_t, ssize_t>(flat / cols_, flat % cols_);
}
//! \~english Tests if any element in the flat vector passes the `test`.
//! \~russian Проверяет, проходит ли какой-либо элемент в плоском векторе `test`.
//! \sa PIVector::any()
inline bool any(std::function<bool(const T & e)> test) const { return mat.any(test); }
//! \~english Tests if all elements in the flat vector pass the `test`.
//! \~russian Проверяет, проходят ли все элементы в плоском векторе `test`.
//! \sa PIVector::every()
inline bool every(std::function<bool(const T & e)> test) const { return mat.every(test); }
//! \~english Fills the entire 2D array with copies of `e`.
//! \~russian Заполняет весь двумерный массив копиями `e`.
//! \return Reference to this array.
//! \sa PIVector::fill()
inline PIVector2D<T> & fill(const T & e = T()) {
mat.fill(e);
return *this;
}
//! \~english Fills the entire 2D array using a generator function `f` based on flat index.
//! \~russian Заполняет весь двумерный массив, используя функцию-генератор `f` на основе плоского индекса.
//! \param f Function taking a size_t flat index and returning a value of type T.
//! \return Reference to this array.
//! \sa PIVector::fill(std::function)
inline PIVector2D<T> & fill(std::function<T(size_t i)> f) {
mat.fill(f);
return *this;
}
//! \~english Same as \a fill().
//! \~russian То же, что и \a fill().
inline PIVector2D<T> & assign(const T & e = T()) { return fill(e); }
//! \~english Assigns new size and fills with value.
//! \~russian Задаёт новый размер и заполняет значением.
//! \sa PIVector::assign(size_t, const T&)
inline PIVector2D<T> & assign(size_t rows, size_t cols, const T & f = T()) {
mat.assign(rows * cols, f);
rows_ = rows;
cols_ = cols;
return *this;
}
//! \~english Returns a transposed 2D array (rows become columns and vice versa).
//! \~russian Возвращает транспонированный двумерный массив (строки становятся столбцами и наоборот).
//! \return A new 2D array with dimensions (cols, rows).
//! \details
//! \~english The element at (r, c) in the original becomes at (c, r) in the result.
//! \~russian Элемент (r, c) исходного массива становится элементом (c, r) в результате.
//! \code
//! PIVector2D<int> mat(2, 3, ...);
//! auto t = mat.transposed(); // now 3x2
//! \endcode
inline PIVector2D<T> transposed() const {
if (isEmpty()) return PIVector2D<T>();
PIVector2D<T> result(cols_, rows_);
for (size_t r = 0; r < rows_; ++r) {
for (size_t c = 0; c < cols_; ++c) {
result.element(c, r) = element(r, c);
}
}
return result;
}
//! \~english Reverses the order of rows in place.
//! \~russian Изменяет порядок строк на обратный на месте.
//! \return Reference to this array.
//! \sa reverseColumns(), PIVector::reverse()
inline PIVector2D<T> & reverseRows() {
const size_t half = rows_ / 2;
for (size_t i = 0; i < half; ++i) {
T * row1 = data(i * cols_);
T * row2 = data((rows_ - 1 - i) * cols_);
for (size_t j = 0; j < cols_; ++j) {
piSwap(row1[j], row2[j]);
}
}
return *this;
}
//! \~english Reverses the order of columns in each row in place.
//! \~russian Изменяет порядок столбцов в каждой строке на обратный на месте.
//! \return Reference to this array.
//! \sa reverseRows(), PIVector::reverse()
inline PIVector2D<T> & reverseColumns() {
for (size_t r = 0; r < rows_; ++r) {
Row currentRow = row(r);
const size_t half = cols_ / 2;
for (size_t c = 0; c < half; ++c) {
piSwap<T>(currentRow[c], currentRow[cols_ - 1 - c]);
}
}
return *this;
}
//! \~english Returns a sub-2D array (a range of rows and columns).
//! \~russian Возвращает подмассив (диапазон строк и столбцов).
//! \param rowStart Starting row index.
//! \param rowCount Number of rows to take.
//! \param colStart Starting column index.
//! \param colCount Number of columns to take.
//! \return A new 2D array containing the specified range.
//! \details
//! \~english If the range exceeds the array boundaries, it is clipped. If rowCount or colCount is 0, an empty array is returned.
//! \~russian Если диапазон выходит за границы массива, он обрезается. Если rowCount или colCount равны 0, возвращается пустой массив.
//! \sa PIVector::getRange()
inline PIVector2D<T> getRange(size_t rowStart, size_t rowCount, size_t colStart, size_t colCount) const {
if (rowStart >= rows_ || colStart >= cols_ || rowCount == 0 || colCount == 0) return PIVector2D<T>();
size_t actualRowCount = piMin(rowCount, rows_ - rowStart);
size_t actualColCount = piMin(colCount, cols_ - colStart);
PIVector2D<T> result(actualRowCount, actualColCount);
for (size_t r = 0; r < actualRowCount; ++r) {
for (size_t c = 0; c < actualColCount; ++c) {
result.element(r, c) = element(rowStart + r, colStart + c);
}
}
return result;
}
//! \~english Applies a function to each element and returns a new 2D array of a different type.
//! \~russian Применяет функцию к каждому элементу и возвращает новый двумерный массив другого типа.
//! \tparam ST Target element type.
//! \param f Mapping function: `ST(const T&)`.
//! \return A new \a PIVector2D<ST> with the same dimensions.
//! \details
//! \~english The original array is not modified.
//! \~russian Исходный массив не изменяется.
//! \sa PIVector::map()
template<typename ST>
inline PIVector2D<ST> map(std::function<ST(const T & e)> f) const {
return PIVector2D<ST>(rows_, cols_, mat.template map<ST>(f));
}
//! \~english Applies a function (with row and col indices) to each element and returns a new 2D array.
//! \~russian Применяет функцию (с индексами строки и столбца) к каждому элементу и возвращает новый двумерный массив.
//! \tparam ST Target element type.
//! \param f Function: `ST(size_t row, size_t col, const T&)`.
//! \return A new \a PIVector2D<ST>.
//! \sa PIVector::mapIndexed()
template<typename ST>
inline PIVector2D<ST> mapIndexed(std::function<ST(size_t row, size_t col, const T & e)> f) const {
PIVector<ST> mappedMat;
mappedMat.reserve(size());
for (size_t r = 0; r < rows_; ++r) {
for (size_t c = 0; c < cols_; ++c) {
mappedMat << f(r, c, element(r, c));
}
}
return PIVector2D<ST>(rows_, cols_, std::move(mappedMat));
}
// --- Итерация по строкам и столбцам ---
//! \~english Applies a function to each row (modifiable).
//! \~russian Применяет функцию к каждой строке (с возможностью изменения).
//! \param f Function taking a \a Row.
//! \return Reference to this array.
//! \sa forEachRow() const, PIVector::forEach()
inline PIVector2D<T> & forEachRow(std::function<void(Row)> f) {
for (size_t r = 0; r < rows_; ++r)
f(row(r));
return *this;
}
//! \~english Applies a function to each row (read-only).
//! \~russian Применяет функцию к каждой строке (только чтение).
//! \param f Function taking a \a RowConst.
inline void forEachRow(std::function<void(RowConst)> f) const {
for (size_t r = 0; r < rows_; ++r)
f(row(r));
}
//! \~english Applies a function to each column (modifiable).
//! \~russian Применяет функцию к каждому столбцу (с возможностью изменения).
//! \param f Function taking a \a Col.
//! \return Reference to this array.
inline PIVector2D<T> & forEachColumn(std::function<void(Col)> f) {
for (size_t c = 0; c < cols_; ++c)
f(col(c));
return *this;
}
//! \~english Applies a function to each column (read-only).
//! \~russian Применяет функцию к каждому столбцу (только чтение).
//! \param f Function taking a \a ColConst.
inline void forEachColumn(std::function<void(ColConst)> f) const {
for (size_t c = 0; c < cols_; ++c)
f(col(c));
}
//! \~english Accumulates a value across all elements.
//! \~russian Аккумулирует значение по всем элементам.
//! \tparam ST Accumulator type.
//! \param f Reduction function: `ST(const T&, const ST&)`.
//! \param initial Initial accumulator value. Defaults to default-constructed ST.
//! \return The accumulated result.
//! \sa PIVector::reduce()
template<typename ST>
inline ST reduce(std::function<ST(const T & e, const ST & acc)> f, const ST & initial = ST()) const {
return mat.template reduce<ST>(f, initial);
}
//! \~english Accumulates a value across all elements with indices.
//! \~russian Аккумулирует значение по всем элементам с индексами.
//! \tparam ST Accumulator type.
//! \param f Function: `ST(size_t row, size_t col, const T&, const ST&)`.
//! \param initial Initial accumulator value.
//! \return The accumulated result.
//! \sa PIVector::reduceIndexed()
template<typename ST>
inline ST reduceIndexed(std::function<ST(size_t row, size_t col, const T & e, const ST & acc)> f, const ST & initial = ST()) const {
ST ret(initial);
for (size_t r = 0; r < rows_; ++r) {
for (size_t c = 0; c < cols_; ++c) {
ret = f(r, c, element(r, c), ret);
}
}
return ret;
}
//! \~english Removes a row from the 2D array.
//! \~russian Удаляет строку из двумерного массива.
//! \param row Index of row to remove (must be less than rows()).
//! \return Reference to this array.
//! \details
//! \~english The elements of the specified row are destroyed, and all subsequent rows are shifted up.
//! If the last row is removed and the array becomes empty, \a cols() is set to 0.
//! \~russian Элементы указанной строки уничтожаются, а все последующие строки сдвигаются вверх.
//! Если удаляется последняя строка и массив становится пустым, \a cols() устанавливается в 0.
//! \sa removeColumn(), PIVector::remove()
inline PIVector2D<T> & removeRow(size_t row) {
if (row >= rows_) return *this;
size_t startIdx = row * cols_;
mat.remove(startIdx, cols_);
rows_--;
if (rows_ == 0) cols_ = 0;
return *this;
}
//! \~english Removes a column from the 2D array.
//! \~russian Удаляет столбец из двумерного массива.
//! \param col Index of column to remove (must be less than cols()).
//! \return Reference to this array.
//! \details
//! \~english This operation is more expensive than removing a row because elements must be moved.
//! \~russian Эта операция дороже, чем удаление строки, поскольку требуется перемещение элементов.
//! \sa removeRow(), PIVector::remove()
inline PIVector2D<T> & removeColumn(size_t col) {
if (col >= cols_ || rows_ == 0) return *this;
PIVector2D<T> result(rows_, cols_ - 1);
for (size_t r = 0; r < rows_; ++r) {
for (size_t c = 0, nc = 0; c < cols_; ++c) {
if (c == col) continue;
result.element(r, nc++) = element(r, c);
}
}
swap(result);
return *this;
}
//! \~english Removes all rows that satisfy a condition.
//! \~russian Удаляет все строки, удовлетворяющие условию.
//! \param test Predicate taking a \a RowConst.
//! \return Reference to this array.
//! \details
//! \~english Rows are removed from the bottom to avoid index shifting issues.
//! \~russian Строки удаляются снизу вверх, чтобы избежать проблем со смещением индексов.
//! \sa removeColumnsWhere(), PIVector::removeWhere()
inline PIVector2D<T> & removeRowsWhere(std::function<bool(const RowConst &)> test) {
ssize_t r = rows_ - 1;
while (r >= 0) {
if (test(RowConst(this, r))) {
removeRow(r);
}
--r;
}
return *this;
}
//! \~english Removes all columns that satisfy a condition.
//! \~russian Удаляет все столбцы, удовлетворяющие условию.
//! \param test Predicate taking a \a ColConst.
//! \return Reference to this array.
//! \sa removeRowsWhere()
inline PIVector2D<T> & removeColumnsWhere(std::function<bool(const ColConst &)> test) {
ssize_t c = cols_ - 1;
while (c >= 0) {
if (test(ColConst(this, c))) {
removeColumn(c);
}
--c;
}
return *this;
}
//! \~english Returns a new 2D array containing only the rows that pass the test.
//! \~russian Возвращает новый двумерный массив, содержащий только строки, прошедшие проверку.
//! \param test Predicate taking a \a RowConst.
//! \return Filtered array.
//! \sa filterColumns(), PIVector::filter()
inline PIVector2D<T> filterRows(std::function<bool(const RowConst &)> test) const {
PIVector2D<T> result;
for (size_t r = 0; r < rows_; ++r) {
RowConst currentRow = row(r);
if (test(currentRow)) {
result.addRow(currentRow);
}
}
return result;
}
//! \~english Returns a new 2D array containing only the columns that pass the test.
//! \~russian Возвращает новый двумерный массив, содержащий только столбцы, прошедшие проверку.
//! \param test Predicate taking a \a ColConst.
//! \return Filtered array.
//! \sa filterRows()
inline PIVector2D<T> filterColumns(std::function<bool(const ColConst &)> test) const {
if (isEmpty()) return PIVector2D<T>();
PIVector<size_t> goodCols;
for (size_t c = 0; c < cols_; ++c) {
if (test(col(c))) {
goodCols << c;
}
}
PIVector2D<T> result(rows_, goodCols.size());
for (size_t r = 0; r < rows_; ++r) {
for (size_t gc = 0; gc < goodCols.size(); ++gc) {
result.element(r, gc) = element(r, goodCols[gc]);
}
}
return result;
}
//! \~english Returns a new 2D array (as a single row) containing only the elements that pass the test.
//! \~russian Возвращает новый двумерный массив (в виде одной строки), содержащий только элементы, прошедшие проверку.
//! \param test Predicate taking a const T&.
//! \return A 1xN 2D array with the filtered elements (or empty).
//! \sa PIVector::filter()
inline PIVector2D<T> filterElements(std::function<bool(const T &)> test) const {
PIVector<T> filtered = mat.filter(test);
if (filtered.isEmpty()) return PIVector2D<T>();
return PIVector2D<T>(1, filtered.size(), filtered);
}
protected:
size_t rows_, cols_;
PIVector<T> mat;
};
//! \relatesalso PICout
//! \~english Output operator for \a PIVector2D to \a PICout.
//! \~russian Оператор вывода \a PIVector2D в \a PICout.
template<typename T>
inline PICout operator<<(PICout s, const PIVector2D<T> & v) {
s.saveAndSetControls(0);
s << "{";
for (size_t i = 0; i < v.rows(); ++i) {
s << "{ ";
for (size_t j = 0; j < v.cols(); ++j) {
s << v[i][j];
if (j < v.cols() - 1) s << ", ";
}
s << " }";
if (i < v.rows() - 1) s << PICoutManipulators::NewLine;
}
if (v.isEmpty()) s << "{ }";
s << "}";
s.restoreControls();
return s;
}
//! \}
#endif // PIVECTOR2D_H