在 C++ 中初始化二维向量的问题

Question

我正在为这个问题实施一个解决方案，以了解该语言。 我的推理如下：

1. 请注意，对角线上的图案是2*n+1 。

2. 左边和上面的元素是从对角线到边界的元素的交替等差数列或加法/减法。

3. 创建一个二维向量并实例化所有对角线元素。 然后创建一个虚拟变量以通过添加/减去对角线元素来填充剩余部分。

我的代码如下：

#include <vector>

using namespace std;

const long value = 1e9;

vector<vector<long>> spiral(value, vector<long> (value));
long temp;

void build(){
    spiral[0][0] = 1;
    for(int i = 1; i < 5e8; i++){
        spiral[i][i]= 2*i+1;
        temp = i;
        long counter = temp;
        while(counter){
            if(temp % 2 ==0){
                spiral[i][counter]++;
                spiral[counter][i]--;
                counter--;
                temp--;
            }else{
                spiral[i][counter]--;
                spiral[counter][i]++;
                counter--;
                temp--;
            }
        }
    }
}

int main(){
    spiral[0][0] = 1;
    build();
    int y, x;
    cin >> y >> x;
    cout << spiral[y][x] << endl;
}

问题是程序不输出任何东西。 我不明白为什么我的向量不会打印任何元素。 我已经用spiral[1][1]对其进行了测试，等待 5 或 10 分钟后，我得到的只是一些晦涩的汇编消息。 我的推理有什么问题？

编辑：完整输出是：

和

Answer 1

对于您来说， long可能是 4 或 8 个字节（例如，通常在 Windows 上为 4 个字节，在 x86 Linux 上为 4 个字节，在 x64 Linux 上为 8 个字节），因此让我们假设 4. 1e9 * 4是每个vector<long> (value) 4 GB 连续内存vector<long> (value) 。

然后外部向量创建另一个1e9副本，这是 4 1e9字节（或 400 1e9兆字节），给定 32 位长或 64 位双倍，并忽略每个std::vector的开销大小。 您不太可能拥有那么多内存和交换文件，并且在调用 main() 之前尝试将其设为全局。

因此，您将无法直接存储所有这些数据，您需要考虑实际需要存储哪些数据才能获得所需的结果。

---

如果您在设置为停止异常的调试器下运行，您可能会看到std::bad_alloc被抛出，调用堆栈指示原因（例如，Visual Studio 将在调用堆栈中显示类似“'spiral'的动态初始化程序”的内容)，但在 Linux 上操作系统可能会先杀死它，因为 Linux 可能会过度使用内存（所以new等成功），然后当某个程序开始使用内存（实际读取或写入）时，它会失败（超过提交，没有什么免费的）并且它 SIGKILL 是释放内存的东西（这似乎并不完全可以预测，我将您的代码复制粘贴到 Ubuntu 18 上，并且在命令行上“在抛出一个‘std::bad_alloc’实例后被终止调用” ）。

Answer 2

在这里，数学是你的朋友，而不是std::vector 。 这个谜题的一个限制是 512MB 的内存限制，但是一个足够大的向量进行所有测试需要几 GB 的内存。

考虑如何填充正方形。 如果您选择给定x和y之间的最大值（称为w ），您就“分隔”了一个大小为 w ²的正方形。 现在您必须考虑这个正方形的外边缘才能找到实际的索引。

例如，取 x = 6 和 y = 3。最大值是 6（偶数，记住锯齿形图案），所以数字是 (6 - 1) ² + 3 = 28

*  *  *  *  *  26 
 *  *  *  *  *  27
 *  *  *  *  * [28] 
 *  *  *  *  *  29
 *  *  *  *  *  30
36 35 34 33 32  31

在这里，一个概念证明。

Answer 3

该问题实际上要求您找到解决方案的分析公式，而不是模拟模式。 您需要做的就是仔细分析模式：

unsigned int get_n(unsigned int row, unsigned int col) {
    assert(row >= 1 && col >= 1);

    const auto n = std::max(row, col);
    if (n % 2 == 0)
        std::swap(row, col);
    if (col == n)
        return n * n + 1 - row;
    else
        return (n - 1) * (n - 1) + col;
}