矩阵和向量的 Fortran 元素乘法答案

【问题标题】：Fortran element wise multiplication of a matrix and a vector矩阵和向量的 Fortran 元素乘法
【发布时间】：2019-12-10 14:17:13
【问题描述】：

有没有一种简单快捷的方法将矩阵的列与向量的元素相乘。我们可以明确地做到这一点，

program test
   integer :: x(3,3), y(3), z(3,3)
   x = reshape([(i,i=1,9)],[3,3])
   y = [1,2,3]
   do i=1,3
      z(:,i) = x(:,i) * y(i)
      print *, z(:,i)
   enddo
end program test

有没有办法在一行中执行 do 循环。例如在 Numpy python 中，我们可以一次性完成这项工作

z = np.einsum('ij,i->ij',x,y)
#or
z = x*y[:,None]

【问题讨论】：

标签： fortran

【解决方案1】：

试试

z = x * spread(y,1,3)

如果这不起作用（这台计算机上没有 Fortran，所以我没有检查）摆弄 spread 直到它起作用。在实践中，您可能希望将 3 替换为 size(x,1) 或类似的。

我希望这会导致编译器创建临时数组。而且我希望很容易找到它在问题中的显式循环方案表现不佳的情况。 “整洁”的单线通常在时间和空间上都有成本。并且经常尝试和信任的显式循环的 Fortran 方法是一种可以使用的方法。

【讨论】：

那么，它会创建中间数组吗？如果我正在使用大型数组，那么它会牺牲计算时间和内存吗？

【解决方案2】：

为什么用垃圾代替清晰易读的代码？

program test
  implicit none
  integer i,j
  integer :: x(3,3), y(3), z(3,3)
  x = reshape([(i,i=1,9)],[3,3])
  y = [1,2,3]
  z = reshape ([((x(j,i)*y(i) ,j=1,3),i=1,3)], [3,3])
  print *, z(1,:)
  print *, z(2,:)
  print *, z(3,:)
end program test

【讨论】：