Processing の配列の複製について。

Question

Processingの複製について質問です。
clone()やarrayCopyを用いて、配列をコピーする際、一次元配列であれば、複製元の配列は複製後の配列の影響を受けないということを知っているのですが、二次元配列だと、どうも影響を受けるようです。以下のようなプログラムを実行した結果、以下の結果となりました。

----------------------------------コード----------------------------------
float[][] matrix1, matrix2;

void setup() {
matrix1 = Function1("data.csv");
matrix2 = Function2(matrix1.clone());

for (int i=0; i<matrix1.length; i++) {
println(matrix1[i]);
}
}

float[][] Function1(String s){
float[][] a={{1,2,3},{4,5,6}};
return a;
}

float[][] Function2(float[][] a){
a[0][0]=10;
return a;
}

----------------------------------結果----------------------------------
[0]10
[1]2
[0]3
[1]4

私の予想では、matrix1[0][0]＝1のままであると思ったのですが、cloneを使っているにもかかわらず、10に書き換えられてしまします。ちなみに、一次元配列であれば、書き換えられることはありませんでした。
どのように回避したらよいでしょうか？
よろしくお願いします。

Answer 1

Processing については全くの初心者なので、不正確な点があったらゴメンなさい。

下記資料を見ると、二次元配列に対してclone を実施すると 浅いコピー(shallow copy) になってしまうようですね。

Processing言語による情報メディア入門
⇒ PFDの資料です。10ページ目の最後を御覧ください。

こちらの Reference を見ると、配列（Array） って一次元配列しか定義されていません。
つまり、二次元配列は、「一次元配列」というオブジェクトの配列なので、clone すると浅いコピーになってしまうのではないでしょうか？

リファレンスをツラツラと眺めてみましたが、一発で深いコピー（deep copy）できるようなメソッドはありませんでした。
検索してみても、いろいろなサイトで同様の質問が挙がっていましたが、これといった回答は見つけられませんでした。

配列であれば、単純に各要素をforループでコピーしてしまった方が速いのではないでしょうか？

Comments

[Cohey]

各要素をforループでコピーすることで解決できました。深いコピーができるメソッドがあるのかと思いましたが。。。わざわざ調べていただきありがとうございます。

Answer 2

次のコードと、実行結果は理解出来ますでしょうか？
コード

float[][] matrix1, matrix2, matrix3;

void setup() {
  matrix1 = Function1("data.csv");
  matrix2 = matrix1.clone();
  matrix3 = copy_array2(matrix1);
  
  matrix2[0][0] = 10;

  show_array(matrix1);
  show_array(matrix2);
  show_array(matrix3);
}

float[][] Function1(String s) {
  float[][] a = {{1, 2, 3},{4, 5}};
  return a;
}
float[][] copy_array2(float[][] src) {
  float[][] a = src.clone();
  for (int i = 0; i < src.length; i++) {
    a[i] = src[i].clone();
  }
  return a;
}
void show_array(float[][] a) {
  println();
  for (int i = 0; i < a.length; i++) {
    println(a[i]);
  } 
}

実行結果

[0] 10.0
[1] 2.0
[2] 3.0
[0] 4.0
[1] 5.0

[0] 10.0
[1] 2.0
[2] 3.0
[0] 4.0
[1] 5.0

[0] 1.0
[1] 2.0
[2] 3.0
[0] 4.0
[1] 5.0

1 次元配列、2 次元配列のメモリー上での構造については次を参考にしてください。
参考情報

• java ２次元配列 http://www.javaroad.jp/java_array3.htm

質問文にある方法では、 a[0], a[1] が clone されますが、 a[0][0] , a[0][1] など a[0] の先が clone されていないのです。

Comments

[Cohey]

for文で回避できました。ありがとうございます。