C++ 中的二维网格移位

2025 年 5 月 12 日 | 阅读 4 分钟

在本文中,我们将讨论 C++ 中的二维网格移位及其示例。

引言

在 C++ 中,移位二维网格需要将它的每个组件沿预定方向(垂直或水平)移动。许多计算任务,包括图像处理、矩阵操作和基于网格的算法,经常使用这种处理方法。我们可以通过重新排列网格来复制移动、制作动画并成功解决某些问题。

我们通常使用带有嵌套元素的循环来遍历网格,并通过所需的移位来重新排列其组件,以完成移位操作。向量的向量,其中每个内部向量对应于网格的一行,可用于在 C++ 中表示二维网格。这种数据结构使得访问单个元素和灵活操作成为可能。

Shift 2D Grid in C++

一种移位二维网格的方法是首先将其展平为一维数组,然后通过对所得线性表示应用位移操作,将其重新整形为二维网格。它降低了管理二维索引的难度并简化了移位过程。此外,我们还可以通过使用内置方法(如反转)有效地旋转展平网格的元素,以实现适当的移位。

总而言之,在 C++ 中为二维网格开发移位操作时,算法的效率、移位的方向和网格的大小都必须仔细考虑。通过适当的信息结构和方法,可以轻松执行网格移位操作,从而为计算几何、计算机图形学和许多其他领域开启了无限可能。

示例

想象一下以下情况:我们希望模拟玩家令牌在代表游戏板的二维网格上的移动。随着玩家的进步,我们必须移动网格的各个部分以图形方式描绘令牌的移位位置。假设我们有一个 3x3 的矩阵用于我们的排列,并且我们希望将令牌向矩阵右侧移动一个位置。

我们首先构造一个函数来在 C++ 中执行移位操作。网格和移位次数是此函数的输入参数。当我们移动网格时,它会变成一个更容易处理的一维向量。

为了解决当总移位量超过网格大小时的情况,我们接下来通过取整个网格大小的模数来计算有效移位量。接下来,我们通过使用函数的反转来向右旋转展平网格的元素。最后,我们将压缩网格恢复到其原始的二维形式。

示例

让我们看一个示例,说明 C++ 中的二维网格移位

输出

9 1 2 
3 4 5 
6 7 8

说明

  • 二维网格(vector>& grid)和移位次数 (int k) 构成了 shiftGrid 函数的输入参数。
  • 它确定列和行排列中有多少行 (m) 和列 (n)。
  • 为了简化处理,网格随后被压缩成一个一维向量 (flattenedGrid)。
  • 移位次数 k 通过模运算保证在允许的网格元素数量之内。
  • 展平网格的元素可以使用反转函数进行旋转。网格分三个阶段反转自身:首先反转前 k 个元素,然后反转其余元素。
  • 已展平的网格被重新配置成一个二维网格 (result),其尺寸与用于初始网格的尺寸相同。
  • 函数返回移动的网格。