pip/libs/main/containers/pivector2d.h

/*! \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
//! 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.
	//! \~russian Создает пустой двумерный массив.
	inline PIVector2D() { rows_ = cols_ = 0; }

	//! \~english Constructs a 2D array with the given dimensions, filled with copies of `f`.
	//! \~russian Создает 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.
	//! \~english \param rows Количество строк.
	//! \~russian \param rows Количество строк.
	//! \~english \param cols Количество столбцов.
	//! \~russian \param cols Количество столбцов.
	//! \~english \param f Значение для заполнения массива.
	//! \~russian \param f Значение для заполнения массива.
	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 Создает 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`.
	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`.
	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 Создает двумерный массив из вектора векторов (рваного массива). Предполагается, что все внутренние векторы имеют
	//! одинаковый размер. \param v The source vector of vectors.
	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 Number of rows.
	//! \~russian Количество строк.
	inline size_t rows() const { return rows_; }

	//! \~english Number of columns.
	//! \~russian Количество столбцов.
	inline size_t cols() const { return cols_; }

	//! \~english Total number of elements (`rows * cols`).
	//! \~russian Общее количество элементов (`строки * столбцы`).
	inline size_t size() const { return mat.size(); }

	//! \~english Total number of elements as signed value.
	//! \~russian Общее количество элементов в виде знакового числа.
	inline ssize_t size_s() const { return mat.size_s(); }

	//! \~english Total number of elements.
	//! \~russian Общее количество элементов.
	inline size_t length() const { return mat.length(); }

	//! \~english Number of elements that the underlying container has currently allocated space for.
	//! \~russian Количество элементов, для которого сейчас выделена память во внутреннем контейнере.
	inline size_t capacity() const { return mat.capacity(); }

	//! \~english Checks if the array has no elements.
	//! \~russian Проверяет, пуст ли массив.
	inline bool isEmpty() const { return mat.isEmpty(); }

	//! \~english Checks if the array has elements.
	//! \~russian Проверяет, не пуст ли массив.
	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.
	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 Size of the row (number of columns).
		//! \~russian Размер строки (количество столбцов).
		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.
		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.
		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.
		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.
		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.
		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.
		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.
		inline PIVector<T> toVector() const { return PIVector<T>(p_->data(st_), sz_); }

		// --- Поиск в строке ---
		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;
		}
		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;
		}
		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;
		}
		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;
		}
	};

	//! \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.
	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 Size of the column (number of rows).
		//! \~russian 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.
		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.
		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.
		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.
		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.
		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;
		}

		// --- Поиск в столбце ---
		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;
		}
		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;
		}
		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;
		}
		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;
		}
	};

	//! \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.
	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_); }

		// --- Поиск в строке (только чтение) ---
		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;
		}
		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;
		}
		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;
		}
		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;
		}
	};

	//! \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.
	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;
		}

		// --- Поиск в столбце (только чтение) ---
		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;
		}
		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;
		}
		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;
		}
		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 Returns a reference to the element at the given row and column.
	//! \~russian Возвращает ссылку на элемент по заданной строке и столбцу.
	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.
	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.
	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.
	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.
	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.
	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.
	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.
	//! \details
	//! \~english If the new dimensions are larger, new elements are filled with `f`.
	//! If they are smaller, the array is truncated.
	//! \~russian Если новые размеры больше, новые элементы заполняются `f`.
	//! Если они меньше, массив обрезается.
	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.
	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>>).
	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.
	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.
	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`.
	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`.
	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.
	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`.
	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.
	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`.
	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.
	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`.
	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`.
	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`.
	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`.
	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.
	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.
	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;
	}


	// TODO: исправить - при транспонировании количество строк становится количеством столбцов и наоборот
	//! \~english Returns a transposed 2D array (rows become columns and vice versa).
	//! \~russian Возвращает транспонированный двумерный массив (строки становятся столбцами и наоборот).
	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.
	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.
	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).
	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.
	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.
	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).
	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).
	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).
	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).
	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.
	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.
	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.
	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.
	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.
	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.
	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.
	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.
	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.
	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