问更改/访问矩阵元素的最佳/最快方法
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Stack Overflow用户

提问于 2014-04-29 07:51:18

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我对C#非常陌生，我对我们的数组、数组、交错数组、矩阵等等都有困难。它与C++非常不同，因为我无法获得对矩阵行的引用(除非使用不安全的代码)，也不能使用指针之类的方法。

无论如何，问题是:我有一个名为"Image“的结构/类，它包含1024列和768行。对于每一行/列，都有一个包含3个字节的“像素”结构/类。我希望尽可能快地在矩阵的随机位置获取/设置像素。

让我们假设我有一个25像素的矩阵。即5行5列，如下所示：

A B C D E
F G H I J
K L M N O
P Q R S T 
U V X W Y

我需要比较M对H和R，然后M对L和N，然后我需要‘和’G+H+I+L+M+N+Q+R+S。

我怎么能这么做？

可能性: 1)创建类似于pixel5的东西(这是一个锯齿状的数组，对吗？)，每当我试图比较不同列上的元素时，都会很慢，对吗? 2)创建类似pixel25这样的东西，因为我需要做一些(简单的)数学，来访问元素3)创建类似像素5,5之类的东西.但我不知道如何将它转化为真实的记忆..。如果它是一个单一的内存块，比如pixe25，或者什么的.

由于我打算执行此操作(“随机”和/比较位于不同行/列中的元素)，每幅图像要执行数万次。我有1000+图像。代码优化是必须的..。遗憾的是，我不确定我应该使用哪种结构/类别。

TL;DR:以(固定大小)矩阵的随机位置获取/设置元素的最快方法和最简单的(编码明智)方法是什么？

编辑:我不想将C++与C#进行比较。我只是说我是C#新手，我想找到最好的方法来实现这一点，使用C#。请不要告诉我回C++去。

arrays

performance

matrix

回答 1

Stack Overflow用户

回答已采纳

发布于 2014-04-29 08:39:12

我刚做完测试，结果如下：

SD Array Test1: 00:00:00.9388379
SD Array Test2: 00:00:00.4117926
MD Array Test1: 00:00:01.4977765
MD Array Test2: 00:00:00.8950093
Jagged Array Test1: 00:00:03.6850013
Jagged Array Test2: 00:00:00.5036041

结论:单维阵列是一种可行的方法。可悲的是，我们失去了可读性。

下面是代码：

    int[] myArray = new int[10000 * 10000];

    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 10000; j++)
        {
            myArray[(i*10000)+j] = i+j;
        }
    }



    Stopwatch sw = new Stopwatch();
    int sum = 0;

    sw.Start();
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 10000; j++)
        {
            sum += myArray[(j * 10000) + i];
        }
    }
    sw.Stop();

    Console.WriteLine("SD Array Test1: " + sw.Elapsed.ToString());
    sum=0;

    sw.Restart();
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 10000; j++)
        {
            sum += myArray[(i * 10000) + j];
        }
    }
    sw.Stop();

    Console.WriteLine("SD Array Test2: " + sw.Elapsed.ToString());

    myArray = null;

    int[,] MDA = new int[10000, 10000];
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 10000; j++)
        {
            MDA[i, j] = i + j;
        }
    }

    sum = 0;
    sw.Restart();
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 10000; j++)
        {
            sum += MDA[j, i];
        }
    }
    sw.Stop();
    Console.WriteLine("MD Array Test1: " + sw.Elapsed.ToString());

    sw.Restart();
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 10000; j++)
        {
            sum += MDA[i, j];
        }
    }
    sw.Stop();
    Console.WriteLine("MD Array Test2: " + sw.Elapsed.ToString());
    MDA = null;

    int[][] JA = new int[10000][];
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        JA[i] = new int[10000];
    }
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 10000; j++)
        {
            JA[i][j] = i + j;
        }
    }

    sum = 0;
    sw.Restart();
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 10000; j++)
        {
            sum += JA[j][i];
        }
    }
    sw.Stop();
    Console.WriteLine("Jagged Array Test1: " + sw.Elapsed.ToString());

    sw.Restart();
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 10000; j++)
        {
            sum += JA[i][j];
        }
    }
    sw.Stop();
    Console.WriteLine("Jagged Array Test2: " + sw.Elapsed.ToString());
    MDA = null;

    Console.ReadKey();