c++ - 将 Eigen::SparseMatrix 转换为 deal.ii::SparseMatrix？

Question

这是一个晦涩难懂的问题，我真的不希望有人回答，但我有这个方法接受(并返回)一个 Eigen::SparseMatrix。我想把它放到 deal.ii 库中，有没有办法从 deal.ii/Eigen 复制/转换 SparseMatrix？我知道您可以将 deal.ii 复制到 Trilinos SparseMatrix，例如:

  `SparseMatrix<double> matrix(sparsity);
...//fill matrix

  Epetra_Map map(TrilinosWrappers::types::int_type(5),
                 TrilinosWrappers::types::int_type(5),
                 0,
                 Utilities::Trilinos::comm_world());

  TrilinosWrappers::SparseMatrix tmatrix;
  tmatrix.reinit (map, map, matrix, 0, false);`    

Eigen::SparseMatrix有类似的方法吗？我想 Eigen 在 deal.ii 中并没有真正的支持。所以也许有一些“蛮力”类型的方法，比如这种对显然不起作用的代码的尝试:

`

Eigen::SparseMatrix<double> ConvertToEigenMatrix(SparseMatrix<double> data)
{
    Eigen::SparseMatrix<double> eMatrix(data.m(), data.n());
    for (int i = 0; i < data.m(); ++i)
        eMatrix.row(i) =  Eigen::SparseMatrix<double> ::Map(&data[i][0], data.n());
    return eMatrix; 

`

好的，所以我想出了如何从 dealii::SparseMatrix -> Eigen::SparseMatrix 进行转换。

  SparseMatrix<double>::iterator smi = matrix.begin();
  SparseMatrix<double>::iterator smi_end = matrix.end();

  unsigned int row,col;
  double val;
  for (; smi!=smi_end; ++smi)
  {
       row = smi->row();
       col = smi->column();
       val = smi->value();

       spMat.insert(row, col) = val; 
       std::cout << val << std::endl; 
  }

不，我只需要弄清楚相反的情况。

Answer 1

这个问题很老，但也许我仍然可以提供帮助。我是 deal.II 开发人员之一，我不记得在邮件列表上看到过这个(对于这些类型的问题比 SO 更活跃)。

deal.II 中的 SparseMatrix 不存储自己的稀疏模式:相反，它存储指向 SparsityPattern 对象的指针。您需要遍历特征矩阵两次:一次是为了设置 SparsityPattern，第二次是为了复制矩阵值。像下面这样的东西似乎有效:

#include <deal.II/lac/dynamic_sparsity_pattern.h>
#include <deal.II/lac/sparsity_pattern.h>
#include <deal.II/lac/sparse_matrix.h>

#include <eigen3/Eigen/Sparse>

#include <iostream>

int main()
{
  const std::size_t shape = 3;
  Eigen::SparseMatrix<double> matrix(shape, shape);
  matrix.insert(0, 0) = 1.0;
  matrix.insert(0, 1) = 2.0;
  matrix.insert(0, 2) = 1.0;
  matrix.insert(2, 2) = 2.0;
  matrix.makeCompressed();

  {
    dealii::SparsityPattern sparsity_pattern(matrix.rows(), matrix.cols());
    dealii::DynamicSparsityPattern dynamic_sparsity_pattern(matrix.rows(), matrix.cols());

    for (decltype(matrix.outerSize()) row_n = 0; row_n < matrix.outerSize(); ++row_n)
      for (Eigen::SparseMatrix<double>::InnerIterator it(matrix, row_n); it; ++it)
        dynamic_sparsity_pattern.add(it.row(), it.col());

    sparsity_pattern.copy_from(dynamic_sparsity_pattern);
    dealii::SparseMatrix<double> matrix2(sparsity_pattern);

    for (decltype(matrix.outerSize()) row_n = 0; row_n < matrix.outerSize(); ++row_n)
      for (Eigen::SparseMatrix<double>::InnerIterator it(matrix, row_n); it; ++it)
        matrix2.set(it.row(), it.col(), it.value());

    matrix2.print(std::cout); // prints the right matrix
  }
}

您还必须管理 SparsityPattern 对象的生命周期。

deal.II 不使用 CSR 或 CSC:它使用自己的类似 CSR 的格式，其中主对角线上的条目首先存储在包含该行矩阵条目的数组中，因此我们确实需要复制迭代器接口(interface)。