c++ - 在 Eigen 中填充稀疏矩阵非常慢

Question

我有这段代码在 for 循环中调用 java 中的 c++ 方法:

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_jp_algi_CoreC_MMload(JNIEnv *env3, jobject clazz3, jdoubleArray inputv, jintArray inputi, jint poc, jint pozic)
{
    jdouble* fltv2 ;
    jint* fltind2;
    jsize sizedat = env3->GetArrayLength(inputi);
    fltv2  = new jdouble[sizedat];
    fltind2  = new jint[sizedat];
    jint i;
    jint jm;
    env3->GetIntArrayRegion(inputi,0,sizedat,fltind2);
    env3->GetDoubleArrayRegion(inputv,0,sizedat,fltv2);

    // default is column major
    matA.reserve(VectorXi::Constant(1,sizedat));

    for ( jm = 0; jm < sizedat; jm++) {
        //matA.insert(fltind2[jm],pozic) = fltv2[jm]; // alternative: mat.coeffRef(i,j) += v_ij;
        matA.insert(fltind2[jm],pozic)= fltv2[jm];
        //matA.insertBack(fltind2[jm],pozic)= fltv2[jm];
        //matA.ins
        //matA.insertBackUncompressed();
        //matA.coeffRef(fltind2[jm],pozic) += fltv2[jm];
        // optional
    }

    matA.makeCompressed();

    //k++; //blbe zayklenji!!!
    env3->SetIntArrayRegion(inputi,0,sizedat,fltind2);
    env3->SetDoubleArrayRegion(inputv,0,sizedat,fltv2);
    delete[] fltv2;
    delete[] fltind2;
}

其中 inputv 是 matA 的列的值。;和 inputi 是这些值的索引。

我在 eigen 的文档中读到插入函数是最快的，当非零系数的数量约为 5000 时没问题。但是当我有 25000 时，每列需要 5 秒!

我试过 insrtback，但值是一样的？这个命令到底做了什么？有什么方法可以改进这段代码吗？

一次优势(也许):每列中的值和索引按值从高到低排序......

Answer 1

如果你的稀疏矩阵很大，你必须在填充之前为 matA 分配足够的空间。否则，一遍又一遍地分配空间和复制数据将花费很长时间。

您需要做的第一件事是了解矩阵的稀疏模式。我所说的稀疏模式是指每列的非零元素的数量(假设您的稀疏矩阵位于主要列中)。如果我们将这些值存储在 VectorXi 类型的变量 V 中，调用 matA.reserve(V) 就是分配足够的内存空间。

按照上述步骤，我可以使用普通笔记本电脑在 30 秒内填充 47236x677399 稀疏矩阵 (#non-zeros:49556258)。如果我不这样做，它将永远……