Question

我有一个dim * dim的稀疏矩阵P作为指针通过

double* P

/* create the output matrix */
plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(dim,dim,mxREAL);

/* get a pointer to the real data in the output matrix*/
P = mxGetPr(plhs[0]);

我在mex文件中执行此操作，因为我需要大量的for循环来填充P并且c ++比matlab快得多。

目前，dim = 22500并且c ++填充P需要大约2秒（使用matlab这个任务需要50秒），并且在matlab中将矩阵标准化大约100秒，并且再次100秒来擦除所有零柱在matlab中。我在matlab中使用以下代码执行此操作：

for i=1:size(P,1)
    if sum(P(i,:)) > 0
        sum(P(i,:))
        P(i,:)=(1/sum(P(i,:))).*P(i,:);
    end
end

% clear empty rows and colunms
P(~any(P,2),:)=[];
P(:,~any(P))=[];

我现在的问题是：我可以用c ++这样做吗？我尝试用以下方式在c ++中规范化P：

int i;
int j;
int sum;
int get_idx(int x, int y, int rows) {
   return x +y * rows;   
}
/* NORMALIZE */
for(i = 0; i <dim; i++)  {
    sum=0;
    for(j=0; j<dim;j++) {   
        sum = sum + P[get_idx(i,j,dim)];
    }
    if(sum > 0) {
         for(j=0; j<dim;j++) {   
           P[get_idx(i,j,p_rows)]=P[get_idx(i,j,dim)]*(1/sum);
        }
    }
}

但由于某种原因，这段代码似乎没有改变P，而且这在c ++中也需要大约85秒。还有更快的方式吗？此外，是否可以清空空行和列？

Answer 1

为什么选择C ++？

在规范化之前清除空行/列 - 您不需要规范化空条目。

矢量化规范化：

s = sum(P, 2);
valid = s > 0;
P( valid,: ) = bsxfun(@rdivide, P(valid,:), s(valid) );

钽哒！

bsxfun非常有趣！

更新：关于行/列的减少经过短暂的调查后，我认为有一个~x3速度因素可以获得：

考虑以下三个选项：

P( ~any(P,2), :) = []; P( :, ~any(P,1) ) = [];
P( :, ~any(P,1) ) = []; P( ~any(P,2), :) = [];
P = P( any(P,2), any(P,1) );

测试这三种替代方案，你会发现第三种方法的速度提高了约x3，而第一种方法则比第二种方式慢一些（但始终如一）。

为什么？
如果你还记得，Matlab以列优先的方式在内存中存储matices，因此在行之前消除了一些行，从而节省了一些复制和重新分配内存。

然而，第一个和第二个备选方案复制并重新分配内存两次：一次用于行，一次用于列，而第三种方法只用内存混合一次！

用Matlab为C ++编写矩阵

1 个答案: