具有未知行数和列数的矩阵特征库

Question

我想将文件中的数据读入 Eigen 中的矩阵。我已经编写了所有代码，但是遇到了一个问题。我事先还不知道文件中有多少数据点，所以我希望能够在不指定矩阵大小的情况下初始化矩阵。我知道以下初始化矩阵的方法在 Eigen 中有效：

MatrixXd A;

但现在如果我再这样做

A << 1, 2,
     4, 7;

它不起作用。我曾希望它在这个例子中将它识别为一个 2x2 矩阵，以便我可以使用它。所以基本上我的问题是，如何向 A 添加数据，而无需指定其大小？

Answer 1

如果你想要的是从一个没有明确指定矩阵大小的文件中读取数据，那么我建议将std::vector 中的条目推回并在解析结束时从@987654322 复制数据@使用Map：

MatrixXf A;
std::vector<float> entries;
int rows(0), cols(0);
while(...) { entries.push_back(...); /* update rows/cols*/ }
A = MatrixXf::Map(&entries[0], rows, cols);

这将比每次调用conservativeResize 高效得多。

Answer 2

来自关于 Matrix 的 Eigen Tutioral

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当然，Eigen 不限于维度已知的矩阵 在编译时。 RowsAtCompileTime 和 ColsAtCompileTime 模板 参数可以采用特殊值 Dynamic 表示 大小在编译时未知，因此必须作为运行时处理 多变的。在本征术语中，这样的大小称为 动态尺寸；而在编译时已知的大小称为 固定大小。例如，方便的 typedef MatrixXd，表示一个 动态大小的双精度矩阵定义如下：

typedef Matrix<double, Dynamic, Dynamic> MatrixXd;

同样，我们将一个不言自明的 typedef VectorXi 定义为 如下：

typedef Matrix<int, Dynamic, 1> VectorXi;

你可以完美地拥有例如具有动态的固定数量的行 列数，如：

Matrix<float, 3, Dynamic>

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这是我刚刚快速制作的一个示例：

Eigen::Matrix<float, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic> myMatrix;
myMatrix.resize(1, 1);
myMatrix(0, 0) = 1.0;
myMatrix.resize(2, 2);
myMatrix(1, 1) = 1.0;
myMatrix.resize(3, 3);
myMatrix(2, 2) = 1.0;
myMatrix.resize(4, 4);
myMatrix(3, 3) = 1.0;

Answer 3

所以我有类似的（但不完全相同的问题），并且感谢这个情节和这个论坛的另一个问题的答案，我创建了那个代码。我有一个未知矩阵大小的文件作为输入，我需要稍后对其进行操作。

我们首先读取文件的第一行，获取数据，放入vector，读取列数。然后我们从文件中读取所有剩余数据，继续解析到向量。

void getTimeSeries(const char* TimeSeriesFileName1)
{

std::ifstream ifile(TimeSeriesFileName1, std::ios::in);
std::vector<double> LineOfTimeSeriesFile;
std::string line;
int rows(0), cols(0);
double number;

//get number of columns you have to read the first line
if (ifile.good())
{
  std::getline(ifile, line);
  std::stringstream ss(line);
  while (ss>>number) 
  {
    ++cols;
    LineOfTimeSeriesFile.push_back(number);
  }
  std::cout << cols << std::endl;
}
// consume and discard token from stream.
if (ifile.fail())
{
  ifile.clear();
  std::string token;
  ifile >> token;
}

//Read all the data into a one big vector
do
{
    // read as many numbers as possible.
    for (number = 0; ifile >> number;) {
        LineOfTimeSeriesFile.push_back(number);
    }
    // consume and discard token from stream.
    if (ifile.fail())
    {
        ifile.clear();
        std::string token;
        ifile >> token;
    }
}
while (!ifile.eof());

//get the number of rows
rows = LineOfTimeSeriesFile.size()/cols;
for (std::size_t i=0; i < LineOfTimeSeriesFile.size(); ++i) 
{
    std::cout << LineOfTimeSeriesFile[i] << std::endl;
    std::cout << "Rows: " << cols << ", Cols: " << rows << ", points: " << LineOfTimeSeriesFile.size() << std::endl;
}    

//Here we map the matrix
timeSeriesMatrix = MatrixXd::Map(&LineOfTimeSeriesFile[0], rows, cols);

我很高兴看到一些关于效率方面的代码审查，但我认为目前还可以。输入文件是以“制表符/空格”分隔的矩阵。

Answer 4

按照你的要求做是不可能的。您希望库如何猜测数组的形状？怎么能确定不是4x1 或1x4。对于 c++ 编译器，新行无关紧要，因此您的代码与 m << 1,2,3,4; 相同。

动态数组是动态的，因为它们的大小不是在编译时而是在运行时知道的。但是，您仍然需要在放入元素之前设置矩阵的大小/形状，因为库需要知道需要为矩阵分配多少空间。

默认情况下Matrix m; 的大小为0x0。您需要在放入元素之前调整它的大小。

例如。

#include<Eigen/Core>
#include<iostream>

int main(){
Eigen::MatrixXd m;
m.resize(2,2);
m << 1, 2, 3, 4;
std::cout << m << '\n';
m.resize(1,4);
std::cout << m << '\n';
}