第 6 章 稀疏矩阵
稀疏矩阵操作
压缩稀疏行(格式)
求解稀疏线性系统
无矩阵求解器
稀疏矩阵: 涵盖稀疏矩阵操作、压缩稀疏行格式、求解稀疏线性系统以及矩阵自由求解器四个部分,每个部分都附有详细的中文注释说明,所有示例均使用 C++ 语言,并利用了 Eigen 库(当然也可以不用 Eigen,只是这里统一采用 Eigen 进行说明)。
6.1 稀疏矩阵操作
在本节中,我们介绍如何利用 Eigen 构造、初始化和遍历稀疏矩阵。Eigen 中的稀疏矩阵主要采用 Triplet 列表方式进行初始化,下面的例子中构造了一个 5×5 的稀疏矩阵,并通过迭代器输出其中的非零元素。
#include <iostream>
#include <vector>
#include <Eigen/Sparse> // 引入 Eigen 稀疏矩阵模块
usingnamespace Eigen;
usingnamespace std;
intmain(){
// 定义一个 5x5 的稀疏矩阵,元素类型为 double
SparseMatrix<double>spMat(5,5);
// 使用 Triplet 列表存储非零元素
typedef Triplet<double> T;
std::vector<T> tripletList;
// 向 tripletList 中添加非零元素,格式为 Triplet<行, 列, 数值>
tripletList.push_back(T(0,0,10));
tripletList.push_back(T(1,2,20));
tripletList.push_back(T(2,4,30));
tripletList.push_back(T(3,1,40));
tripletList.push_back(T(4,3,50));
// 利用 tripletList 构造稀疏矩阵
spMat.setFromTriplets(tripletList.begin(), tripletList.end());
// 遍历稀疏矩阵中所有的非零元素
// 注意:如果 spMat 是列主序(默认),outerSize() 返回的是列数;如果是行主序,则返回行数
for(int k =0; k < spMat.outerSize();++k){
// 内部迭代器遍历第 k 列(或第 k 行,取决于存储方式)上的所有非零元素
for(SparseMatrix<double>::InnerIterator it(spMat, k); it;++it){
// 输出元素的行号、列号以及对应的数值
cout <<"A("<< it.row()<<","<< it.col()<<")