Сетка указателей для сохранения пространственной структуры в зависимости от количества объектов C ++

Question

TL: DR Я хочу отслеживать пространственную структуру некоторых объектов с помощью 2-го вектора указателей, указывающих на объекты. Сами объекты находятся в одномерном векторе. Мне сказали, что это не способ делать вещи, и я ищу лучший подход.

Я хочу написать симуляцию пространственного роста клеток в C ++. Ячейки должны быть помещены в какую-то 2-мерную сетку, потому что мне нужна пространственная структура между ними для реализации алгоритма роста. Моделирование начинается с линии ячеек в «коридоре» заданной ширины, но еще не известной длины. Для реализации растущего алгоритма, который многократно помещает новые ячейки рядом с некоторой старой ячейкой в ​​сетку, мне нужна пространственная структура между ячейками (следовательно, использование двумерной сетки). Этот процесс роста будет продолжаться очень долго, пока не будет выполнено какое-либо условие. Иногда это заканчивается быстро, но иногда необходимая «длина» моего коридора превышает объем памяти моего компьютера. К счастью, мне нужно помнить только некоторые клетки в задней части моего коридора. Некоторые клетки, чья родословная линия теряет связь с растущим фронтом клеточной колонии, могут быть «забыты». Кроме того, эта двумерная пространственная структура нужна мне только для какой-то маленькой сетки, «блуждающей» по фронту колонии моих клеток, поскольку дальше сзади все уже будет заполнено, и, следовательно, пространственная структура там уже не важна.

Поэтому я хочу иметь некоторую структуру данных, которая отслеживает мои «важные» ячейки, которые не должны быть пространственно структурированы, а затем некоторую дополнительную небольшую сеточную структуру, которая блуждает вдоль передней части моей колонии и может указывать на ячейки в настоящее время на передней части моего растущего интерфейса.

Моя первоначальная идея состояла в том, чтобы иметь двумерную сетку указателей, которые указывают на большой вектор. Вектор будет отслеживать все важные ячейки, т. Е. В каждом новом объекте ячейки будет добавлен вектор, и как только он станет неважным, я удалю его из вектора. В то же время сетка указателей, которые указывают на элементы вектора, будет отслеживать мою пространственную структуру спереди, и указатели будут обновляться, как только мои ячейки вырастут из сетки указателей, то есть тогда я переместлю свою grid вместе с front.

Мне сказали в другом вопросе ( Странный вывод из разыменования указателей на вектор ) У меня было, что нехорошо иметь указатели на вектор. Я не понимаю, как еще я мог бы сделать это все же. Может быть, у кого-то есть идея, как с этим справиться. Спасибо!

Answer 1

Насколько я понимаю из вашего вопроса, и я уверен, что не понимаю его полностью, я думаю, что вы хотите, чтобы имитировать некоторые виды клеток, растущих в двумерной сетке.

Предполагая, Ваша ячейка - это некий объект. Сохраните ваши ячейки непосредственно в двумерном массиве и получите список, в котором хранятся индексы важных ячеек.

В качестве реализации, давайте: -

class Cell{
    ...    //data members

    bool enabled;    //Just for representing empty/available spaces in 2-D grid. If it is set to true, then there is a cell in the specific unit of the grid.
    Cell(){
        enabled = false;
    }

    ...    //other cell data
}

будет вашим классом, который используется для создания отдельных объектов ячеек; тогда: -

std::vector<std::vector<Cell>> grid(m, vector<Cell>(n));

будет представлять вашу двумерную сетку размером m * n.

Теперь, благодаря конструктору по умолчанию, все ячейки внутри grid будут иметь enabled = false. Это хорошо, потому что он может работать как пустые места для роста ваших клеток.

Далее, есть список, в котором хранятся индексы ваших «важных» ячеек: -

struct Index{
    int x, y;
    Index(int x_, int y_){
        x = x_;
        y = y_;
    }
}
std::list<Index> importantCells;

Примечание : Я использую список здесь, потому что я предполагаю, что вам не нужен произвольный доступ.

Изначально поместил несколько 'важных' ячеек в вашу сетку, например, в (0, 0) вашей сетки: -

grid[0][0] = Cell(...) //Assuming you have some parameterized constructor for that...

, а теперь сохраните индекс 0,0 в вашем списке importantCells: -

importantCells.emplace_back(0, 0);    //or use push_back() if you wish

Теперь просмотрите список importantCells, прочитайте позиции «важных» ячеек и обновите их в своем 2-D grid. Это приведет к генерации новых «важных» ячеек и, возможно, к удалению текущей «важной» ячейки (потому что у нее может не хватить места для роста). Для вновь сгенерированных ячеек добавьте их в список, используя emplace_front, и, если текущая ячейка становится неважной, удалите ее из списка ...

Вы также можете использовать вектор, если вам нужен произвольный доступ, но списки кажутся лучше для вашего сценария.