Eigen MatrixXd Push zurück in C++

Question

Eigen ist eine bekannte Matrix-Bibliothek in C++. Ich habe Probleme, eine eingebaute Funktion zu finden, um ein Element einfach an das Ende einer Matrix zu schieben. Zur Zeit weiß ich, dass es, wie dies getan werden kann:

Eigen::MatrixXd matrix(10, 3); 
long int count = 0; 
long int topCount = 10; 
for (int i = 0; i < listLength; ++i) { 
    matrix(count, 0) = list.x; 
    matrix(count, 1) = list.y; 
    matrix(count, 2) = list.z; 
    count++; 
    if (count == topCount) { 
     topCount *= 2; 
     matrix.conservativeResize(topCount, 3); 
    } 
} 
matrix.conservativeResize(count, 3); 

Und dies funktionieren wird (einige der Syntax sein kann aus). Aber es ist ziemlich kompliziert für eine einfache Sache zu tun. Gibt es bereits eine integrierte Funktion?

Answer 1

Es gibt keine solche Funktion für Eigenmatrizen. Der Grund dafür ist, dass eine solche Funktion entweder sehr langsam ist oder übermäßigen Speicher verbraucht.

Für eine push_back Funktion, die nicht unerschwinglich teuer ist, muss sie die Kapazität der Matrix um einen Faktor erhöhen, wenn der Platz nicht mehr ausreicht, wie Sie es getan haben. Im Umgang mit Matrizen ist die Speichernutzung jedoch häufig ein Problem, so dass die Kapazität einer Matrix größer als notwendig sein kann. Wenn es stattdessen die Größe von rows() oder cols() jedes Mal erhöht, wäre der Vorgang O(n*m). Dies zu tun, um eine gesamte Matrix zu füllen, wäre O(n*n*m*m), was für Matrizen mit moderater Größe ziemlich langsam wäre.

Darüber hinaus sind in der linearen Algebra Matrix und Vektorgrößen fast immer konstant und im Voraus bekannt. Wenn Sie die Größe einer Matrix ändern, interessieren Sie sich oft nicht für die vorherigen Werte in der Matrix. Dies ist der Grund, warum die resize Funktion von Eigenen keine alten Werte beibehält, im Gegensatz zu std::vectors resize.

Der einzige Fall, in dem ich die Größe der Matrix nicht kennen würde, ist beim Lesen aus einer Datei. In diesem Fall würde ich entweder zuerst die Daten in einen Standardcontainer wie std::vector mit push_back laden und dann in eine bereits große Matrix kopieren oder, wenn der Speicher knapp ist, die Datei einmal durchlaufen, um die Größe zu erhalten, und ein zweites Mal kopieren die Werte.

Answer 2

Es gibt keine solche Funktion, jedoch können Sie so etwas wie dieses selbst bauen:

using Eigen::MatrixXd; 
using Eigen::Vector3d; 

template <typename DynamicEigenMatrix> 
void push_back(DynamicEigenMatrix& m, Vector3d&& values, std::size_t row) 
{ 
    if(row >= m.rows()) { 
     m.conservativeResize(row + 1, Eigen::NoChange); 
    } 
    m.row(row) = values; 
} 


int main() 
{ 
    MatrixXd matrix(10, 3); 
    for (std::size_t i = 0; i < 10; ++i) { 
     push_back(matrix, Vector3d(1,2,3), i); 
    } 
    std::cout << matrix << "\n"; 
    return 0; 
} 

Wenn dies zu viele passt die Größe obwohl ausführen muss, es wird horrend langsam.