C++で二次元配列のソート

Question

実現したいこと

C++で作成しています。
PCD形式の点群データを配列に格納し，class内のデータ(二次元配列)でソートしたいです。(伝え方が難しい)
垂直角のソートは出来ているのですが，水平角のソート方法がわかりません．
解決策がありましたら教えていただきたいです．

該当のソースコード

/*Point.h*/

class Point{
public:
double x,y,z;　　　　　　//点のx,y,z座標値
double hori_angle;　　　//xy平面上でのx軸と点の角度（以下、水平角）
double vertical_angle; //xy平面と点のなす角度（以下、垂直角）
Point();
};

/*Point.cpp*/

#include "Point.h"
Point::Point(){
}

/*main.cpp*/

using namespace pcl;
PointCloud<pcl::PointXYZI>::Ptr input(new pal::PointCloud<pcl::PointXYZI>);//入力点群

int hori = 7;　　  //水平方向データ数
int vertical = 4; //垂直方向データ数

Void main(void){
  for(int i = 0; i < hori; i++){
   for(int j = 0; j < vertical; j++){
     /*点群データを配列に格納*/
　　　a_point[j][i].x = input->points[i*4+j].x;
     a_point[j][i].y = input->points[i*4+j].y;
     a_point[j][i].z = input->points[i*4+j].z;

     /*垂直角・水平角を求める*/
     a_point[j][i].hori_angle = atan2(a_point[j][i].y,a_point[j][i].x);
     a_point[j][i].vertical_angle = /*計算式*/;
     //↑↑↑それぞれ[rad]から[deg]に変換,水平角は-180[deg]~180[deg]が,垂直角は-10[deg]~30[deg]が得られる
   }
  }
  /*並べ替える*/
  Sort();
}

Void Sort(void){
 
　　　/*水平角を-180[deg]から　昇順に並べた後　,同じ水平角内で垂直角を-10[deg]から昇順に並べたい．
       理想形は以下のようになる．（このような表し方が正しいのかは多目に見て欲しいです）

　　　　a_point[hori][vertical].hori_angle 
               = [-180,-180,-180,-180,-180,-180,-180],
                 [-30 ,-30 ,-30 ,-30 ,-30 ,-30 ,-30 ],
                 [0   ,0   ,0   ,0   ,0   ,0   ,0   ],
                 [180 ,180 ,180 ,180 ,180 ,180 ,180 ];

       a_point[hori][vertical].vertical_angle 
               = [-10,0,10,15,20,25,30],
                 [-10,0,10,15,20,25,30],
                 [-10,0,10,15,20,25,30],
                 [-10,0,10,15,20,25,30];

*/
}

###入力(ソート前)データ

a_point[ hori ][ vertical ].hori_angle =
[-180,-180,0 ,-30 ,-30 ,0 ,-180],
[-30 ,0 ,0 ,-30 ,-180,180 ,0 ],
[0 ,0 ,-180,180 ,-180,-30 ,180 ],
[-180,-30 ,180 ,180 ,-30 ,180 ,180 ];

a_point[ hori ][ vertical ].vertical_angle =
[-10 ,10 ,-10 ,0 ,15 ,10 ,30 ],
[-10 ,30 ,20 ,25 ,15 ,10 ,0 ],
[15 ,25 ,0 ,25 ,25 ,20 ,30 ],
[20 ,10 ,-10 ,20 ,30 ,0 ,15 ];

###1.水平角ソート後
a_point[ hori ][ vertical ].hori_angle =
[-180,-180,-180,-180,-180,-180,-180],
[-30 ,-30 ,-30 ,-30 ,-30 ,-30 ,-30 ],
[0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ],
[180 ,180 ,180 ,180 ,180 ,180 ,180 ];

↓↓↓こんな感じなのかな？と予想↓↓↓
a_point[ hori ][ vertical ].vertical_angle =
[(-10 ,20 ),10 ,0 ,(15 ,25 ),30 ],
[-10 ,10 ,0 ,(25 ,15 ),30 ,20 ],
[15 ,(30 ,25 ),(-10,20 ),10 ,0 ],
[-10 ,(25 ,20 ),(10 ,0 ),(30 ,15 )];

()内は順不同．あくまで予想です．

###2.垂直角ソート後

/*垂直角ソートプログラム（Sort関数内に存在）*/

double temp1, temp2, temp3, temp4, temp5;

for(int i = 0; i < hori; i++){
   for(int j = 0; j < vertical; j++){
      for(int k = j+1; k < vertival; k++){
         temp1 = a_point[j][i].x;
         temp2 = a_point[j][i].y;
         temp3 = a_point[j][i].z;
         temp4 = a_point[j][i].hori_angle;
         temp5 = a_point[j][i].vertical_angle;

         a_point[j][i].x = a_point[k][i].x;
         a_point[j][i].y = a_point[k][I].y;
         a_point[j][i].z = a_point[k][I].z;
         a_point[j][i].hori_angle = a_point[k][i].hori_angle;
         a_point[j][i].vertical_angle = a_point[k][i].vertical_angle;

         a_point[k][i].x = temp1;
         a_point[k][i].y = temp2;
         a_point[k][i].z = temp3;
         a_point[k][i].hori_angle = temp4;
         a_point[k][i].vertical_angle = temp5;
      }
　　}
}

<結果>
a_point[ hori ][ vertical ].hori_angle =
[-180,-180,-180,-180,-180,-180,-180],
[-30 ,-30 ,-30 ,-30 ,-30 ,-30 ,-30 ],
[0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ],
[180 ,180 ,180 ,180 ,180 ,180 ,180 ];

a_point[hori][vertical].vertical_angle =
[-10,0,10,15,20,25,30],
[-10,0,10,15,20,25,30],
[-10,0,10,15,20,25,30],
[-10,0,10,15,20,25,30];

###現状
垂直角のソートのみ取り入れているので，以下のような結果が得られています．

a_point[ hori ][ vertical ].hori_angle =
[-180,0,-30,-180,0,-30,-180],
[-30,0,180,-180,-180,0,-30,0],
[-180,0,-30,(0,180,-180),0],
[180,180,-30,(180,180),-180,-30]

a_point[hori][vertical].vertical_angle =
[-10,-10,0,10,10,15,30],
[-10,0,10,15,20,25,30],
[0,15,20,25,25,25,30],
[-10,0,10,15,20,20,30];

補足情報

a_point[][]はpoint classのことを表しています．
垂直角のソートは出来ているのですが，水平角のソート方法がわかりません．

更に詳しく編集し直しました．

Comments

[episteme]

つまり 何を/どんな 順で並べるんですか? 比較/交換規則を明らかにしてください。

Answer 1

上記<結果>が得られればいいのなら:

#include <iostream>
#include <algorithm>

int main() {
  int data[5][7] = {
    { 0, 0, 0, 1, 2, 0, 0 },
    { 1, 3, 2, 1, 0, 4, 3 },
    { 0, 1, 1, 4, 1, 1, 4 },
    { 2, 2, 4, 3, 2, 3, 2 },
    { 2, 3, 4, 4, 3, 3, 4 },
  };
  std::sort((int*)data, (int*)data+5*7);

  // できたかな?
  for ( int row = 0; row < 5; ++row ) {
    for ( int col = 0; col < 7; ++col ) {
      std::cout << data[row][col] << ' ';
    }
    std::cout << std::endl;
  }
}

[追記] 第二版

#include <iostream>
#include <algorithm>

class point {
public:
    int angle;
    point(int a) : angle(a) {};
};

int main() {
  point data[5][7] = {
    { 0, 0, 0, 1, 2, 0, 0 },
    { 1, 3, 2, 1, 0, 4, 3 },
    { 0, 1, 1, 4, 1, 1, 4 },
    { 2, 2, 4, 3, 2, 3, 2 },
    { 2, 3, 4, 4, 3, 3, 4 },
  };
  std::sort((point*)data, (point*)data+5*7,
             [](const point& a, const point& b) { return a.angle < b.angle; });

  // できたかな?
  for ( int row = 0; row < 5; ++row ) {
    for ( int col = 0; col < 7; ++col ) {
      std::cout << data[row][col].angle << ' ';
    }
    std::cout << std::endl;
  }
}

[追記] 第三版

#include <iostream>
#include <algorithm>

class point {
public:
    double hori_angle;     //xy平面上でのx軸と点の角度（以下、水平角）
    double vertical_angle; //xy平面と点のなす角度（以下、垂直角）
};

int main() {
  point data[5][7] = { ... };
  std::sort((point*)data, (point*)data+5*7,
             [](const point& a, const point& b) { 
                return a.hori_angle < b.hori_angle ||
                       (!(b.hori_angle < a.hori_angle ) && a.vertical_angle < b.vertical_angle);
                });

  // できたかな?
  for ( int row = 0; row < 5; ++row ) {
    for ( int col = 0; col < 7; ++col ) {
      std::cout << data[row][col].hori_ange << ',' << data[row][col].vertical_angle << ' ';
    }
    std::cout << std::endl;
  }
}

Comments

[aiouongaku]

回答ありがとうございます。
pointクラスに他にもデータが存在しており、その中でもangleの数値が質問での<入力>としてこの値をソートしたいと考えています。記載不足でした。
回答いただいた方法で今やって見ましたが私が思っているようにはいきませんでした。。

[episteme]

追記しました。これがあなたのやりたいことか自信ないけど。

[yumetodo]

そもそもpointクラスの比較演算子はどうオーバーロードされているんだ・・・

[aiouongaku]

質問を更に詳しく追記しました．
C++ 初心者なのでこの情報で伝わるか不安ですが，宜しくお願いい致します．

[episteme]

いやだから比較/交換規則を明らかにしろと。例示ではなく。

[aiouongaku]

「水平角を-180[deg]から昇順に並べた後、同じ水平角内で垂直角を-10[deg]から昇順に並べたい。」
これでは不十分ですか？
これ以上詳しくどうすればわからないので並び替え方法がわかりません。
どうすればいいのか自分で分かっていればプログラム組むことはできています。。すみません。

[episteme]

よーするに、比較キーがふたつあり、
-　key1の大小で要素の大小が決まる。
-　key1が等しいならkey2で大小が決まる。
ですか?
二次元配列であるか否かは関係なく、一次元とみなしても構わないってことですか?

[aiouongaku]

key1=水平方向・key2=垂直方向 を指しているのであれば、その考えで大丈夫ですね。
一次元と見なしても大丈夫かも？です。

[episteme]

追記しました。

[aiouongaku]

ありがとうございます。
もう少しでできそうな感じはしているのですが、data[][]の中にはどの数値を格納すれば良いのでしょうか？
私の該当のソースコードに記載の通り、水平方向と垂直方向では同じクラス内ではありますが別の配列(表現が正しくないかも)にデータが格納されているため、何をdata[][]に設定すれば良いのかわかりませんでした。

[episteme]

いやそれは僕が決めることじゃありませんよ。ソートしたい要素群を突っ込んでください。
僕のコードは、data[][]を一次元(のリニアな)配列とみなしてソートしてるだけです。

[yumetodo]

ところで質問文の「垂直角ソート後」に大量の代入文が見えますが、そもそもstd::swap使いましょう。