应《网络安全法》要求，自2017年10月1日起，未进行实名认证将不得使用互联网跟帖服务。为保障您的帐号能够正常使用，请尽快对帐号进行手机号验证，感谢您的理解与支持！

24小时热门版块排行榜    

小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 数学 » 计算数学 » 稀疏矩阵的处理
131/1返回列表
查看: 2196  |  回复: 12
只看楼主 @他人 存档 新回复提醒 (忽略) 收藏    在APP中查看

lixy1217

木虫 (著名写手)

[交流] 稀疏矩阵的处理

现在感觉数值解PDEs难免要跟稀疏矩阵打交道。所以想跟大家讨论一下是如何在计算中对稀疏矩阵进行操作

偶一直用的是C++，之前曾经尝试用过十字链表，虽然这样可以方便地调用每行每列的数据，但是感觉十字链表的计算效率太低（不知是不是编程技巧的问题）。

由于稀疏矩阵的运算主要是用于矩阵的加减法或矩阵乘向量，而矩阵之间的乘法很少，因此我个人觉得在操作中只需能够方便调用每行就行了，这样便可以用单链表的方式来储存矩阵，那计算效率会高了很多。

不知各位对此的看法如何？

[ 来自科研家族 皇家数理科学协会 ]
回复此楼

» 猜你喜欢

» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:

» 抢金币啦！回帖就可以得到:

查看全部散金贴
1楼 2013-04-04 09:40:55
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

donau

银虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
纯计算的话，fortran简单的多喽！
赞一下 回复此楼
2楼2013-04-04 23:06:26
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

hfj1988

新虫 (小有名气)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
lixy1217: 金币+1 2013-04-06 11:03:38
如果要求调用矩阵中（i,j）元素的下面（i+1,j）元素怎么办？
用稀疏存储就是用时间换取空间，没有完全节省的，必然会以另外的东西作为代价。
赞一下 回复此楼
3楼2013-04-05 16:33:52
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

lixy1217

木虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by hfj1988 at 2013-04-05 16:33:52
如果要求调用矩阵中（i,j）元素的下面（i+1,j）元素怎么办？
用稀疏存储就是用时间换取空间，没有完全节省的，必然会以另外的东西作为代价。

可能还是要具体问题具体方法吧。一般用差分或者有限元解PDE时，每一行的非零元素都很少，从 i+1 行开始寻找到（i+1,j）需要的时间可忽略，相比之下，要在十字链表中把所有元素串起来确实很费时。

不过你说的很有道理。有些问题总体耗时本来就很少，主要考虑空间因素，此类问题用十字链表就既节省内存又方便操作。可是PDE的计算，时间是一个很重要的问题，所以根本就不能用十字链表。
赞一下 回复此楼
4楼2013-04-06 11:03:19
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

hfj1988

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
4楼: Originally posted by lixy1217 at 2013-04-06 11:03:19
可能还是要具体问题具体方法吧。一般用差分或者有限元解PDE时，每一行的非零元素都很少，从 i+1 行开始寻找到（i+1,j）需要的时间可忽略，相比之下，要在十字链表中把所有元素串起来确实很费时。

不过你说的很有 ...

差分或者有限元解PDE，都是稀疏矩阵，而且非零元素都集中在对角线的一定的带宽里面（如果编码得当的话），可用带宽存储（有变带宽和定带宽），这样存储量少，而且计算速度我认为比链表存储快。
如果所求的稀疏矩阵没有这样的性质（非零元素集中在对角线附近），那么为了节省存储量就不得已用链表了。
我是这样认为的，不知道是否正确。
赞一下 回复此楼
5楼2013-04-07 14:08:35
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

lixy1217

木虫 (著名写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by hfj1988 at 2013-04-07 14:08:35
差分或者有限元解PDE，都是稀疏矩阵，而且非零元素都集中在对角线的一定的带宽里面（如果编码得当的话），可用带宽存储（有变带宽和定带宽），这样存储量少，而且计算速度我认为比链表存储快。
如果所求的稀疏矩 ...

一维问题得到的是带宽矩阵。可多维问题就不是的了，所以这也是比较麻烦的地方
赞一下 回复此楼
6楼2013-11-16 17:16:07
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

hfj1988

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
6楼: Originally posted by lixy1217 at 2013-11-16 17:16:07
一维问题得到的是带宽矩阵。可多维问题就不是的了，所以这也是比较麻烦的地方...

多维问题也是带状稀疏矩阵，只不过带宽跟自由度的编码有关系。
赞一下 回复此楼
7楼2013-11-16 21:50:06
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

hfj1988

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
6楼: Originally posted by lixy1217 at 2013-11-16 17:16:07
一维问题得到的是带宽矩阵。可多维问题就不是的了，所以这也是比较麻烦的地方...

多维问题也是带状稀疏矩阵，只不过带宽跟自由度的编码有关系。
赞一下 回复此楼
8楼2013-11-16 22:22:25
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

lixy1217

木虫 (著名写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by hfj1988 at 2013-11-16 22:22:25
多维问题也是带状稀疏矩阵，只不过带宽跟自由度的编码有关系。...

多维问题怎么可能会弄成带状呢？每个点都有2N个相邻元素，这2N个元素又互不相邻，可矩阵的元素在每一行只有两个相邻。除非搞成多维矩阵，不过那样应该会更麻烦了吧？
赞一下 回复此楼
9楼2013-11-17 08:15:35
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

hfj1988

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
9楼: Originally posted by lixy1217 at 2013-11-17 08:15:35
多维问题怎么可能会弄成带状呢？每个点都有2N个相邻元素，这2N个元素又互不相邻，可矩阵的元素在每一行只有两个相邻。除非搞成多维矩阵，不过那样应该会更麻烦了吧？...

举个简单的例子，二维，一致剖分下，线性元，有限元离散得到的矩阵和5点差分格式一样.
赞一下 回复此楼
10楼2013-11-17 16:26:41
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

hfj1988

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
用matlab sparse，
关于矩阵稀疏存储有好多方法，最经理的有CSR和COO
google下 sparskit
matlab 的稀疏矩阵就用CSR存储的，有各种存储格式之间的转换，比如COO->CSR
我建议，你没有必要自己去编底层的这些代码，别人有的为什么不拿来为自己所用？
赞一下 回复此楼
11楼2013-11-17 16:35:03
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

hfj1988

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
你也是计算数学的啊，请问你做哪一方向？
赞一下 回复此楼
12楼2013-11-17 16:44:21
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

onesupeng

金虫 (职业作家)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
我也是实在看不下去了，而版主对于我等认真回复的人有没有什么特别的鼓励，连个EPI都吵来吵去舍不得放

所以我只能说有一种存储叫“压缩存储”，有一本参考文献是：
Yousef Saad Interative methods for sparce linear system
赞一下 回复此楼
13楼2013-11-19 21:24:58
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
相关版块跳转 我要订阅楼主 lixy1217 的主题更新
131/1返回列表
普通表情 龙 兔 虎 猫 高级回复 (可上传附件)
最具人气热帖推荐 [查看全部] 作者 回/看 最后发表
[考研] 本人考085602 化学工程 专硕 +12 不知道叫什么！ 2026-03-15 14/700 2026-03-16 16:45 by 我的船我的海
[考研] 085600材料与化工 求调剂 +13 enenenhui 2026-03-13 14/700 2026-03-16 15:19 by 了了了了。。
[考研] 材料专硕326求调剂 +4 墨煜姒莘 2026-03-15 4/200 2026-03-15 11:02 by dyw
[考研] 085601材料工程315分求调剂 +3 yang_0104 2026-03-15 3/150 2026-03-15 10:58 by peike
[考研] 材料与化工（0856）304求B区调剂 +7 邱gl 2026-03-10 11/550 2026-03-14 12:18 by 邱gl
[考研] 【0703化学调剂】-一志愿华中师范大学-六级475 +5 Becho359 2026-03-11 5/250 2026-03-14 11:35 by 哦哦123
[考研] 085600求调剂 +3 a邵星池 2026-03-09 3/150 2026-03-14 01:32 by JourneyLucky
[考研] 318求调剂 +3 李新光 2026-03-10 3/150 2026-03-14 00:21 by JourneyLucky
[考研] 341求调剂 +4 番茄头--- 2026-03-10 4/200 2026-03-13 23:12 by JourneyLucky
[考研] 材料专硕288分求调剂 一志愿211 +4 在家想你 2026-03-11 4/200 2026-03-13 22:49 by JourneyLucky
[考研] 0703化学一志愿211 总分320求调剂 +5 玛卡巴卡啊哈 2026-03-11 5/250 2026-03-13 21:40 by JourneyLucky
[考研] 315求调剂 +9 小羊小羊_ 2026-03-11 10/500 2026-03-13 21:13 by SXNU李老师
[考研] 311求调剂 +3 冬十三 2026-03-13 3/150 2026-03-13 20:41 by JourneyLucky
[考研] 工科材料085601 279求调剂 +8 困于星晨 2026-03-12 10/500 2026-03-13 15:42 by ms629
[考研] 295求调剂 +3 小匕仔汁 2026-03-12 3/150 2026-03-13 15:17 by vgtyfty
[考研] 08食品或轻工求调剂，本科发表3篇sci一区top论文，一志愿南师大食品科学与工程 +3 我是一个兵， 2026-03-10 3/150 2026-03-13 10:21 by Yuyi.
[考博] 福州大学杨黄浩课题组招收2026年专业学位博士研究生，2026.03.20截止 +3 Xiangyu_ou 2026-03-12 3/150 2026-03-13 09:36 by duanwu655
[考研] 279求调剂 +3 莫xiao 2026-03-10 4/200 2026-03-11 08:06 by 斩魂滴兔子！
[考研] 哈工大材料324求调剂 +6 闫旭东 2026-03-10 8/400 2026-03-10 22:49 by 星空星月
[考研] 0856材料与化工353分求调剂 +11 NIFFFfff 2026-03-09 11/550 2026-03-10 18:36 by suyuanhai
信息提示
关闭
请填处理意见
关闭