将标量添加到Eigen :: SparseMatrix的每个非零条目

Question

我有一个巨大的Eigen::SparseMatrix，我想在矩阵中的非零条目中添加一个标量。

也就是说，如果我有一个矩阵A，其值_表示稀疏矩阵中的0条目，即它从未插入过。

    1 _ 2
A = _ 3 _
    4 5 6

我想做A += 1之类的事情，然后到达

    2 _ 3
A = _ 4 _
    5 6 7

零条目不受影响。

有没有有效的方法可以做到这一点？

Answer 1

我知道三种不同的方法：

1. Loop over all the non-zero values using an InnerIterator

   for (int k=0; k<A.outerSize(); ++k)
     for (SparseMatrix<double>::InnerIterator it(A,k); it; ++it)
       it.valueRef() += 1;
   

   这是一种通用方法，适用于所有情况，但可能比其他方法慢。

2. 使用coeffs运算符获取包含所有非零元素的1D向量

   A.makeCompressed();
   A.coeffs() += 1;
   

   如果矩阵已经是压缩格式或者您需要压缩格式，此方法可能会更快。

3. 使用valuePtr

   访问原始数据

   typedef Map<const Array<double,Dynamic,1> > CoeffMap;
   CoeffMap coeffs(A.valuePtr(), A.outerIndexPtr()[A.outerSize()]);
   coeffs += 1;
   

   这种方法可能是最快的方法，但也是最棘手的方法，并且由于对未初始化的数据执行浮动基本操作，在某些机器上可能更慢（参见chtz的注释）。如果A采用压缩格式，则此方法等同于方法2.

请注意，我没有对不同方法进行基准测试。性能信息纯粹基于直觉。如果你想这样做，一定要使用真正大小的矩阵。

Answer 2

作为@ m7913d第二个答案的补充：coeffs（）在处理系数型数学函数时非常有用。本征文档仅提供基于密集矩阵的数学计算-> https://eigen.tuxfamily.org/dox/group__CoeffwiseMathFunctions.html

例如，您可以执行以下操作： A.coeffs（）= A.coeffs.exp（）;