Эффективное сохранение и загрузка многомерных динамических массивов в Delphi: трехмерные нестандартные матрицы

Delphi , Синтаксис , Массивы

При работе с многомерными динамическими массивами в Delphi, разработчики часто сталкиваются с необходимостью их сохранения и загрузки из файлов. Одной из таких задач является работа с трехмерными динамическими массивами, которые имеют изменяемые размеры для каждой измерения и не обязательно являются прямоугольными. Вопрос, который интересует многих разработчиков, заключается в том, возможно ли хранить такие массивы в компактном участке памяти, чтобы можно было сохранить их в потоке данных единовременно, например, с помощью WriteBuffer, и затем загрузить обратно в тот же динамический массив, используя ReadBuffer.

Понимание проблемы

Возьмем, к примеру, трехмерный динамический массив с плавающей точкой:

customArray : array of array of array of double;

В программе мы устанавливаем длину каждого измерения отдельно и изменяем её по мере необходимости. Вопрос заключается в том, могут ли элементы такого массива быть сохранены в памяти компактно, чтобы их можно было записать в поток данных единовременно, как если бы это был одномерный массив, и затем загрузить обратно в тот же массив данных?

Анализ структуры массива

Согласно предоставленной информации, массив представляет собой нечто, известное как "jagged array" или "неплотный массив". Внутреннее измерение является последовательным блоком памяти, но внешние измерения представляют собой массивы указателей. Это означает, что элементы не хранятся последовательно, и для записи их в файл в последовательной манере потребуется обойти каждое измерение циклами.

Псевдокод для записи массива

for i
  for j
    for k
      write(arr[i, j, k]);

Поскольку внутреннее измерение является последовательным, запись может быть выполнена следующим образом:

for i
  for j
    write(arr[i, j]);

Рекомендации по сохранению и загрузке

Для эффективного сохранения и загрузки массива вам потребуется написать дополнительный код для последовательной обработки данных. Например, вы можете создать вспомогательную функцию, которая будет последовательно перебирать элементы массива и записывать их в поток, а затем читать обратно в массив при загрузке.

procedure SaveArrayToFile(const FileName: string; const Arr: array of array of array of double);
var
  i, j, k: Integer;
begin
  with TFileStream.Create(FileName, fmCreate) do
  try
    for i := Low(Arr) to High(Arr) do
      for j := Low(Arr[i]) to High(Arr[i]) do
        for k := Low(Arr[i, j]) to High(Arr[i, j]) do
          Write(Arr[i, j, k], SizeOf(Double));
  finally
    Free;
  end;
end;

procedure LoadArrayFromFile(const FileName: string; var Arr: array of array of array of double);
var
  i, j, k: Integer;
  Size: Integer;
begin
  with TFileStream.Create(FileName, fmOpenRead or fmShareDenyNone) do
  try
    SetLength(Arr, GetArraySize(1, FileSize div SizeOf(Double) div GetArraySize(2, GetArraySize(3, SizeOf(Double)))));
    for i := Low(Arr) to High(Arr) do
    begin
      SetLength(Arr[i], GetArraySize(2, FileSize div SizeOf(Double) div Length(Arr)));
      for j := Low(Arr[i]) to High(Arr[i]) do
      begin
        SetLength(Arr[i, j], GetArraySize(3, FileSize div SizeOf(Double)));
        for k := Low(Arr[i, j]) to High(Arr[i, j]) do
          Read(Arr[i, j, k], SizeOf(Double));
      end;
    end;
  finally
    Free;
  end;
end;

Обратите внимание, что функция GetArraySize является псевдофункцией, которая должна быть реализована вами для определения размеров массива на основе данных, прочитанных из файла.

Заключение

Таким образом, для эффективного сохранения и загрузки многомерных динамических массивов в Delphi, важно понимать их структуру и реализовать соответствующие алгоритмы для последовательной записи и чтения элементов массива. Это позволит вам работать с нестандартными матрицами, сохраняя при этом производительность и удобство использования.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Рассматривается проблема эффективного сохранения и загрузки трехмерных динамических массивов в Delphi, с учетом их нестандартной структуры и необходимости компактного хранения в памяти.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Массивы ::