在矩阵中寻找邻域

我正在处理包含元胞自动机方法的项目。我想要的是如何编写函数来帮助查找二维数组中的所有邻居。例如我已经得到了大小x尺寸2D阵列[大小= 4这里]标记为x [0,0指数]在矩阵中寻找邻域

[x][n][ ][n] 
[n][n][ ][n] 
[ ][ ][ ][ ] 
[n][n][ ][n]

字段有邻居标记为[N] - > 8楼的邻居。什么我试图做的是写一个函数，可以找到邻居窝写数千if语句

有没有人有一个想法如何做到这一点？谢谢

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2013-09-23 user2803017

你是如何定义的邻居？它是两个轴上的距离为“！= 2”的单元格吗？还是有其他一些定义？这个例子并没有真正显示太多...... – viraptor

对于元素（I，J）的N×M的矩阵邻居：

int above = (i-1) % N; 
int below = (i+1) % N; 
int left = (j-1) % M; 
int right = (j+1) % M; 

decltype(matrix[0][0]) *indices[8]; 
indices[0] = & matrix[above][left]; 
indices[1] = & matrix[above][j]; 
indices[2] = & matrix[above][right]; 
indices[3] = & matrix[i][left]; 
// Skip matrix[i][j] 
indices[4] = & matrix[i][right]; 
indices[5] = & matrix[below][left]; 
indices[6] = & matrix[below][j]; 
indices[7] = & matrix[below][right];

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2013-09-23 16:58:26 Michael

'（0-1）％N'可能与（N-1）不同，用'（i + N-1）％N'代替。 – Jarod42

在所有可能的排列中对坐标进行加减运算。超出边界的结果环绕（例如，-1变为3，4变为0）。基本上只需要几个简单的循环。

喜欢的东西

// Find the closest neighbours (one step) from the coordinates [x,y] 
// The max coordinates is max_x,max_y 
// Note: Does not contain any error checking (for valid coordinates) 
std::vector<std::pair<int, int>> getNeighbours(int x, int y, int max_x, int max_y) 
{ 
    std::vector<std::pair<int, int>> neighbours; 

    for (int dx = -1; dx <= 1; ++dx) 
    { 
     for (int dy = -1; dy <= 1; ++dy) 
     { 
      // Skip the coordinates [x,y] 
      if (dx == 0 && dy == 0) 
       continue; 

      int nx = x + dx; 
      int ny = y + dy; 

      // If the new coordinates goes out of bounds, wrap them around 
      if (nx < 0) 
       nx = max_x; 
      else if (nx > max_x) 
       nx = 0; 

      if (ny < 0) 
       ny = max_y; 
      else if (ny > max_y) 
       ny = 0; 

      // Add neighbouring coordinates to result 
      neighbours.push_back(std::make_pair(nx, ny)); 
     } 
    } 

    return neighbours; 
}

示例使用了您：

auto n = getNeighbours(0, 0, 3, 3); 
for (const auto& p : n) 
    std::cout << '[' << p.first << ',' << p.second << "]\n";

打印出

 
[3,3] 
[3,0] 
[3,1] 
[0,3] 
[0,1] 
[1,3] 
[1,0] 
[1,1]

这是正确的答案。

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2013-09-23 16:50:25

假设您在单元格(i, j)中。然后，在无限网格上，你的邻居应该是[(i-1, j-1), (i-1,j), (i-1, j+1), (i, j-1), (i, j+1), (i+1, j-1), (i+1, j), (i+1, j+1)]。

但是，由于网格是有限的，上述某些值将超出边界。但我们知道模运算：4 % 3 = 1和-1 % 3 = 2。所以，如果网格大小的n, m你只需要在上面的列表上应用%n, %m得到邻居的正确列表：[((i-1) % n, (j-1) % m), ((i-1) % n,j), ((i-1) % n, (j+1) % m), (i, (j-1) % m), (i, (j+1) % m), ((i+1) % n, (j-1) % m), ((i+1) % n, j), ((i+1) % n, (j+1) % m)]

，如果你的坐标是0和n之间和0和m之间的作品。如果你从1开始，那么你需要通过做一个-1和+1某处来调整上述内容。

对于您的情况n=m=4和(i, j) = (0, 0)。第一个列表是[(-1, -1), (-1, 0), (-1, 1), (0, -1), (0, 1), (1, -1), (1, 0), (1, 1)]。将模数运算应用到[(3, 3), (3, 0), (3, 1), (0, 3), (0, 1), (1, 3), (1, 0), (1, 1)]，这些数字恰好是图片中标记为[n]的正方形。

来源

2013-09-23 16:50:57

在矩阵中寻找邻域

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