使用std::nth_element对arma::mat的行进行排序

Question

正如标题所提到的，我的目标是在armadilo - matrix上使用std::nth_element，该矩阵包含d维中的N个点，即Nxd矩阵。这些行表示一个d维的点。两行的比较应该沿着固定的维度进行，即

行(i) & lt;行(j) iff A(i, s) <(j s)(比较每一行的s表项)

我现在的想法是使用Armadillo提供的列迭代器，并重载std::swap函数以用于两个列迭代器和我想要的swap:

void swap(arma::mat::col_iterator& lhs, arma::mat::col_iterator& rhs)
{
lhs->M->swap_rows(lhs->current_row, rhs->current_row);
}

这里我使用了arma::mat中构建的swap_rows方法。对std::nth_element的调用如下所示:

// Setting indices to indicate which submatrix should be sorted:
arma::uword first = nodes[currentNodeIndex].indexFirstElem;
arma::uword last  = nodes[currentNodeIndex].indexLastElem + 1;
arma::uword nth = (last - first) / 2;    
// Calling std::nth_element:
std::nth_element(points.begin_col(first), points.begin_col(nth), points.begin_col(last));

现在的问题是，当我以上述方式重载swap时，我会得到编译器错误:

kd_tree.cpp: In function ‘void swap(double*&, double*&)’:
kd_tree.cpp:25:7: error: request for member ‘M’ in ‘* lhs’, which is of non-class type ‘double’
25 |  lhs->M->swap_rows(lhs->current_row, rhs->current_row);
|       ^
kd_tree.cpp:25:25: error: request for member ‘current_row’ in ‘* lhs’, which is of non-class type ‘double’
25 |  lhs->M->swap_rows(lhs->current_row, rhs->current_row);
|                         ^~~~~~~~~~~
kd_tree.cpp:25:43: error: request for member ‘current_row’ in ‘* rhs’, which is of non-class type ‘double’
25 |  lhs->M->swap_rows(lhs->current_row, rhs->current_row);

我猜错误告诉我列迭代器不能访问它所操作的矩阵M ?而且，我似乎无法访问迭代器所在的current_row。我试着看犰狳文档，但是除了它的存在以及如何用begin()初始化它之外，没有关于所述迭代器实际接口的进一步信息。此外，通过armadillo的实际代码也没有帮助我，因为我还没有找到arma:mat::col_iterator的定义。

所以我的问题是上面的错误告诉我什么，我怎么解决这个问题?此外，如果您碰巧知道解决所描述问题的更好方法，也将非常感谢。:)

事先我尝试为arma::mat的行编写一个自定义随机访问操作符，但这失败了，因为我无法重载value_type& operator*() { return A.row(i); }，因为A.row(i)似乎返回一个临时的arma::vec对象或其他东西。

编辑:我应该提一下，我尝试使用这个代码片段实现我自己的迭代器，并根据我的需要进行调整。上面的swap函数也是受到这个代码片段的启发。

Answer 1

我不知道armadillo库，但您的错误信息似乎表明arma::mat::col_iterator是double*的类型定义。

你的目标是交换迭代器所指向的值。让我们试着用一个简单的独立测试来重现它:

#include <iostream>
#include <algorithm>
int main() {
double* a = new double[2];
double* b = new double[2];
a[0] = 1.0;
a[1] = 2.0;
b[0] = 10.0;
b[1] = 20.0;
std::swap(a,b);
std::cout << a[0] << "," << a[1] << std::endl;
std::cout << b[0] << "," << b[1] << std::endl;    
delete[] a;
delete[] b;
return 0;
}

上面的命令将产生如下输出:

10, 20

1、2

整个向量被交换，为了达到你想要的效果，你应该提供你自定义的交换函数，只交换迭代器指向的值，这在我们的测试中很容易:

void swap(double*& a, double*& b) 
{
std::swap(*a, *b);
}

那么，我将把你的swap函数修改为:

void swap(arma::mat::col_iterator& lhs, arma::mat::col_iterator& rhs)
{
std::swap(*lhs,*rhs);
}

，重新阅读问题我不确定你是否想交换元素或整行，在任何情况下，你都可以使用正确的交换函数。