如何在C＃中有效地将1D数组复制到3D数组？

Question

我有一个线性数组，需要从一堆2D数据中重塑形状。 在这种特殊情况下，堆栈仅包含一个元素，因此输出应为尺寸为（高度，宽度，1）的数组。

这与上一个问题有关 ，我在另一个方向（3D到1D）询问相同的操作。

将数据映射到3D阵列的最快方法是什么？

我打算采用以下方法：

    public static byte[, ,] ToBuffer3D<TDepth>(this byte[] buffer, int w, int h)
    {
        byte[, ,] buff3D = new byte[h, w, 1];

        for (int i = 0; i < buffer.Length; i++)
        {
            buff3D[(int)Math.Floor(i / (double)w), i % w, 0] = buffer[i];
        }

        return buff3D;
    }

但是似乎有可能可以利用数据已存储在内存中的方式来一次复制多个元素。 在C＃中还可以使用其他映射方法吗？

Answer 1

这可能会更快一些：

public static byte[,,] ToBuffer3Da(this byte[] buffer, int w, int h)
{
    byte[,,] buff3D = new byte[h, w, 1];
    Buffer.BlockCopy(buffer, 0, buff3D, 0, h*w);
    return buff3D;
}

Answer 2

如果使用下面定义的基类和实现，则您有一个同时支持线性索引和维索引的类。 无需转换或复制。

这样使用

var matrix = new DecomposedMatrix<byte>(10, 10, 10)

foreach(var b int matrix)
{
    ...
}

for (var i = 0; i < matrix.Count; i++)
{
    ...
    var item = matrix[i];
    ...
}

for (var x = 0; x < matrix.H; x++)
for (var y = 0; y < matrix.W; y++)
for (var z = 0; z < matrix.D; z++)
{
    ...
    var item = matrix[x, y, z];
    ...
}

上课...

public abstract class DecomposedMatrix
{
    private readonly int h;
    private readonly int w;
    private readonly int d;

    protected DecomposedMatrix(int h, int w, int d)
    {
        this.h = h;
        this.w = w;
        this.d = d;
    }

    public int W
    {
        get
        {
            return this.w;
        }
    }

    public int D
    {
        get
        {
            return this.d;
        }
    }

    public int H
    {
        get
        {
            return this.h;
        }
    }

    protected int DereferenceCoordinates(int x, int y, int z)
    {
        if (x >= this.H || y >= this.W || z >= this.D)
        {
            throw new IndexOutOfRangeException();
        }

        if (x < 0 || y < 0 || z < 0)
        {
            throw new IndexOutOfRangeException();
        }

        return z + (y * this.D) + (x * this.W * this.D);
    }
}

和实施

public class DecomposedMatrix<T> : DecomposedMatrix, IReadOnlyList<T>
{
    private readonly IList<T> data;

    public DecomposedMatrix(int h, int w, int d)
            : base(h, w, d)
    {
        this.data = new T[h * w * d];
    }

    public T this[int index]
    {
        get
        {
            return this.data[index];
        }

        set
        {
            this.data[index] = value;
        }
    }

    public T this[int x, int y, int z]
    {
        get
        {
            return this.data[this.DereferenceCoordinates(x, y, z)];
        }

        set
        {
            this.data[this.DereferenceCoordinates(x, y, z)] = value;
        }
    }

    public int Count
    {
        get
        {
            return this.data.Count;
        }
    }

    public IEnumerator<T> GetEnumerator()
    {
        return this.data.GetEnumerator();
    }

    public IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return this.data.GetEnumerator();
    }
}