如何在C＃中有效地將1D數組復制到3D數組？

Question

我有一個線性數組，需要從一堆2D數據中重塑形狀。 在這種特殊情況下，堆棧僅包含一個元素，因此輸出應為尺寸為（高度，寬度，1）的數組。

這與上一個問題有關 ，我在另一個方向（3D到1D）詢問相同的操作。

將數據映射到3D陣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數據已存儲在內存中的方式來一次復制多個元素。 在C＃中還可以使用其他映射方法嗎？

Answer 1

這可能會更快一些：

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

如果使用下面定義的基類和實現，則您有一個同時支持線性索引和維索引的類。 無需轉換或復制。

這樣使用

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];
    ...
}

上課...

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);
    }
}

和實施

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();
    }
}