为什么 Breeze 使用 Array 来表示矩阵？答案

【问题标题】：Why does Breeze use Array to represent a matrix?为什么 Breeze 使用 Array 来表示矩阵？
【发布时间】：2017-01-21 04:11:44
【问题描述】：

DenseMatrix 类有一个 Array[V] 类型的参数数据。为什么不使用其他可以动态增长的可变集合，例如 Vector？

【问题讨论】：

只是猜测：可能是因为与本机库 (JNI) 的通信必须使用数组完成，AFAIK 你不能将任意集合传递给本机代码。
也可能是因为数组是最快的。为什么矩阵需要动态增长？矩阵不是总是有固定的尺寸吗？
@Raphael Roth 谢谢你的回复，你能指出一些与JNI通信的DenseMatrix方法吗？
@Jasper-M 你不能说数组在所有操作中都更快。例如，如何将列附加到由数组表示的矩阵？您必须创建一个新的，因此需要元素数量的线性时间。如果它是一个向量，那么 append 将花费一个常数时间（与一列中的元素数成线性关系）。

标签： scala immutability scala-breeze

【解决方案1】：

cmets（来自 Raphael Roth 和 Jasper-M）都提出了很好的观点，他们都是原因的一部分。 Breeze 使用 netlib-java 通过 JNI 处理其与本机 BLAS 的接口，它使用数组。（它本来可以用 Java Buffers 来实现，但他们没有。）动态调整 DenseMatrices 的大小没有多大意义，DM 和 DV 的实现是故意相似的。

与 Java 和 Scala 中的任何其他内置的类似集合的东西相比，数组还具有更好的性能特征，并且由于 Breeze 关心速度，因此它是最佳选择。 scala 和 java box 原始元素中的所有通用集合，这在性能敏感的环境中是完全不可接受的。（我本可以使用 Scala 的专用来滚动我自己的专用 ArrayBuffer，但我没有。）此外，java Vector 会同步所有访问，因此除非您确实需要锁定，否则它特别不可接受。

如果您不确定数据集的维度，可以使用 VectorBuilder（它有一个可设置的长度参数，并且可以设置为 -1 以关闭边界检查）。

【讨论】：

感谢您的详细解答。我检查了你的解释，现在我明白了选择 Array 的原因（虽然对 netlib-java 不是很熟悉。这个库似乎比我想象的还要棒。