Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/C/MySQL/unsupported/Eigen/src/SparseExtra/   (MySQL Server Version 8.1-8.4©)  Datei vom 12.11.2025 mit Größe 12 kB image not shown  

Quelle  RandomSetter.h   Sprache: C

 
// This file is part of Eigen, a lightweight C++ template library
// for linear algebra.
//
// Copyright (C) 2008 Gael Guennebaud <gael.guennebaud@inria.fr>
//
// This Source Code Form is subject to the terms of the Mozilla
// Public License v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed
// with this file, You can obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/.

#ifndef EIGEN_RANDOMSETTER_H
#define EIGEN_RANDOMSETTER_H

#if defined(EIGEN_GOOGLEHASH_SUPPORT)
// Ensure the ::google namespace exists, required for checking existence of 
// ::google::dense_hash_map and ::google::sparse_hash_map.
namespace google {}
#endif

namespace Eigen {

/** Represents a std::map
  *
  * \see RandomSetter
  */

template<typename Scalar> struct StdMapTraits
{
  typedef int KeyType;
  typedef std::map<KeyType,Scalar> Type;
  enum {
    IsSorted = 1
  };

  static void setInvalidKey(Type&, const KeyType&) {}
};

#ifdef EIGEN_UNORDERED_MAP_SUPPORT
/** Represents a std::unordered_map
  *
  * To use it you need to both define EIGEN_UNORDERED_MAP_SUPPORT and include the unordered_map header file
  * yourself making sure that unordered_map is defined in the std namespace.
  *
  * For instance, with current version of gcc you can either enable C++0x standard (-std=c++0x) or do:
  * \code
  * #include <tr1/unordered_map>
  * #define EIGEN_UNORDERED_MAP_SUPPORT
  * namespace std {
  *   using std::tr1::unordered_map;
  * }
  * \endcode
  *
  * \see RandomSetter
  */

template<typename Scalar> struct StdUnorderedMapTraits
{
  typedef int KeyType;
  typedef std::unordered_map<KeyType,Scalar> Type;
  enum {
    IsSorted = 0
  };

  static void setInvalidKey(Type&, const KeyType&) {}
};
#endif // EIGEN_UNORDERED_MAP_SUPPORT

#if defined(EIGEN_GOOGLEHASH_SUPPORT)

namespace google {
  
// Namespace work-around, since sometimes dense_hash_map and sparse_hash_map
// are in the global namespace, and other times they are under ::google.
using namespace ::google;

template<typename KeyType, typename Scalar>
struct DenseHashMap {
  typedef dense_hash_map<KeyType, Scalar> type;
};

template<typename KeyType, typename Scalar>
struct SparseHashMap {
  typedef sparse_hash_map<KeyType, Scalar> type;
};

// namespace google

/** Represents a google::dense_hash_map
  *
  * \see RandomSetter
  */

template<typename Scalar> struct GoogleDenseHashMapTraits
{
  typedef int KeyType;
  typedef typename google::DenseHashMap<KeyType,Scalar>::type Type;
  enum {
    IsSorted = 0
  };

  static void setInvalidKey(Type& map, const KeyType& k)
  { map.set_empty_key(k); }
};

/** Represents a google::sparse_hash_map
  *
  * \see RandomSetter
  */

template<typename Scalar> struct GoogleSparseHashMapTraits
{
  typedef int KeyType;
  typedef typename google::SparseHashMap<KeyType,Scalar>::type Type;
  enum {
    IsSorted = 0
  };

  static void setInvalidKey(Type&, const KeyType&) {}
};
#endif

/** \class RandomSetter
  *
  * \brief The RandomSetter is a wrapper object allowing to set/update a sparse matrix with random access
  *
  * \tparam SparseMatrixType the type of the sparse matrix we are updating
  * \tparam MapTraits a traits class representing the map implementation used for the temporary sparse storage.
  *                  Its default value depends on the system.
  * \tparam OuterPacketBits defines the number of rows (or columns) manage by a single map object
  *                        as a power of two exponent.
  *
  * This class temporarily represents a sparse matrix object using a generic map implementation allowing for
  * efficient random access. The conversion from the compressed representation to a hash_map object is performed
  * in the RandomSetter constructor, while the sparse matrix is updated back at destruction time. This strategy
  * suggest the use of nested blocks as in this example:
  *
  * \code
  * SparseMatrix<double> m(rows,cols);
  * {
  *   RandomSetter<SparseMatrix<double> > w(m);
  *   // don't use m but w instead with read/write random access to the coefficients:
  *   for(;;)
  *     w(rand(),rand()) = rand;
  * }
  * // when w is deleted, the data are copied back to m
  * // and m is ready to use.
  * \endcode
  *
  * Since hash_map objects are not fully sorted, representing a full matrix as a single hash_map would
  * involve a big and costly sort to update the compressed matrix back. To overcome this issue, a RandomSetter
  * use multiple hash_map, each representing 2^OuterPacketBits columns or rows according to the storage order.
  * To reach optimal performance, this value should be adjusted according to the average number of nonzeros
  * per rows/columns.
  *
  * The possible values for the template parameter MapTraits are:
  *  - \b StdMapTraits: corresponds to std::map. (does not perform very well)
  *  - \b GnuHashMapTraits: corresponds to __gnu_cxx::hash_map (available only with GCC)
  *  - \b GoogleDenseHashMapTraits: corresponds to google::dense_hash_map (best efficiency, reasonable memory consumption)
  *  - \b GoogleSparseHashMapTraits: corresponds to google::sparse_hash_map (best memory consumption, relatively good performance)
  *
  * The default map implementation depends on the availability, and the preferred order is:
  * GoogleSparseHashMapTraits, GnuHashMapTraits, and finally StdMapTraits.
  *
  * For performance and memory consumption reasons it is highly recommended to use one of
  * Google's hash_map implementations. To enable the support for them, you must define
  * EIGEN_GOOGLEHASH_SUPPORT. This will include both <google/dense_hash_map> and
  * <google/sparse_hash_map> for you.
  *
  * \see https://github.com/sparsehash/sparsehash
  */

template<typename SparseMatrixType,
         template <typename T> class MapTraits =
#if defined(EIGEN_GOOGLEHASH_SUPPORT)
          GoogleDenseHashMapTraits
#elif defined(_HASH_MAP)
          GnuHashMapTraits
#else
          StdMapTraits
#endif
         ,int OuterPacketBits = 6>
class RandomSetter
{
    typedef typename SparseMatrixType::Scalar Scalar;
    typedef typename SparseMatrixType::StorageIndex StorageIndex;

    struct ScalarWrapper
    {
      ScalarWrapper() : value(0) {}
      Scalar value;
    };
    typedef typename MapTraits<ScalarWrapper>::KeyType KeyType;
    typedef typename MapTraits<ScalarWrapper>::Type HashMapType;
    static const int OuterPacketMask = (1 << OuterPacketBits) - 1;
    enum {
      SwapStorage = 1 - MapTraits<ScalarWrapper>::IsSorted,
      TargetRowMajor = (SparseMatrixType::Flags & RowMajorBit) ? 1 : 0,
      SetterRowMajor = SwapStorage ? 1-TargetRowMajor : TargetRowMajor
    };

  public:

    /** Constructs a random setter object from the sparse matrix \a target
      *
      * Note that the initial value of \a target are imported. If you want to re-set
      * a sparse matrix from scratch, then you must set it to zero first using the
      * setZero() function.
      */

    inline RandomSetter(SparseMatrixType& target)
      : mp_target(&target)
    {
      const Index outerSize = SwapStorage ? target.innerSize() : target.outerSize();
      const Index innerSize = SwapStorage ? target.outerSize() : target.innerSize();
      m_outerPackets = outerSize >> OuterPacketBits;
      if (outerSize&OuterPacketMask)
        m_outerPackets += 1;
      m_hashmaps = new HashMapType[m_outerPackets];
      // compute number of bits needed to store inner indices
      Index aux = innerSize - 1;
      m_keyBitsOffset = 0;
      while (aux)
      {
        ++m_keyBitsOffset;
        aux = aux >> 1;
      }
      KeyType ik = (1<<(OuterPacketBits+m_keyBitsOffset));
      for (Index k=0; k<m_outerPackets; ++k)
        MapTraits<ScalarWrapper>::setInvalidKey(m_hashmaps[k],ik);

      // insert current coeffs
      for (Index j=0; j<mp_target->outerSize(); ++j)
        for (typename SparseMatrixType::InnerIterator it(*mp_target,j); it; ++it)
          (*this)(TargetRowMajor?j:it.index(), TargetRowMajor?it.index():j) = it.value();
    }

    /** Destructor updating back the sparse matrix target */
    ~RandomSetter()
    {
      KeyType keyBitsMask = (1<<m_keyBitsOffset)-1;
      if (!SwapStorage) // also means the map is sorted
      {
        mp_target->setZero();
        mp_target->makeCompressed();
        mp_target->reserve(nonZeros());
        Index prevOuter = -1;
        for (Index k=0; k<m_outerPackets; ++k)
        {
          const Index outerOffset = (1<<OuterPacketBits) * k;
          typename HashMapType::iterator end = m_hashmaps[k].end();
          for (typename HashMapType::iterator it = m_hashmaps[k].begin(); it!=end; ++it)
          {
            const Index outer = (it->first >> m_keyBitsOffset) + outerOffset;
            const Index inner = it->first & keyBitsMask;
            if (prevOuter!=outer)
            {
              for (Index j=prevOuter+1;j<=outer;++j)
                mp_target->startVec(j);
              prevOuter = outer;
            }
            mp_target->insertBackByOuterInner(outer, inner) = it->second.value;
          }
        }
        mp_target->finalize();
      }
      else
      {
        VectorXi positions(mp_target->outerSize());
        positions.setZero();
        // pass 1
        for (Index k=0; k<m_outerPackets; ++k)
        {
          typename HashMapType::iterator end = m_hashmaps[k].end();
          for (typename HashMapType::iterator it = m_hashmaps[k].begin(); it!=end; ++it)
          {
            const Index outer = it->first & keyBitsMask;
            ++positions[outer];
          }
        }
        // prefix sum
        StorageIndex count = 0;
        for (Index j=0; j<mp_target->outerSize(); ++j)
        {
          StorageIndex tmp = positions[j];
          mp_target->outerIndexPtr()[j] = count;
          positions[j] = count;
          count += tmp;
        }
        mp_target->makeCompressed();
        mp_target->outerIndexPtr()[mp_target->outerSize()] = count;
        mp_target->resizeNonZeros(count);
        // pass 2
        for (Index k=0; k<m_outerPackets; ++k)
        {
          const Index outerOffset = (1<<OuterPacketBits) * k;
          typename HashMapType::iterator end = m_hashmaps[k].end();
          for (typename HashMapType::iterator it = m_hashmaps[k].begin(); it!=end; ++it)
          {
            const Index inner = (it->first >> m_keyBitsOffset) + outerOffset;
            const Index outer = it->first & keyBitsMask;
            // sorted insertion
            // Note that we have to deal with at most 2^OuterPacketBits unsorted coefficients,
            // moreover those 2^OuterPacketBits coeffs are likely to be sparse, an so only a
            // small fraction of them have to be sorted, whence the following simple procedure:
            Index posStart = mp_target->outerIndexPtr()[outer];
            Index i = (positions[outer]++) - 1;
            while ( (i >= posStart) && (mp_target->innerIndexPtr()[i] > inner) )
            {
              mp_target->valuePtr()[i+1] = mp_target->valuePtr()[i];
              mp_target->innerIndexPtr()[i+1] = mp_target->innerIndexPtr()[i];
              --i;
            }
            mp_target->innerIndexPtr()[i+1] = internal::convert_index<StorageIndex>(inner);
            mp_target->valuePtr()[i+1] = it->second.value;
          }
        }
      }
      delete[] m_hashmaps;
    }

    /** \returns a reference to the coefficient at given coordinates \a row, \a col */
    Scalar& operator() (Index row, Index col)
    {
      const Index outer = SetterRowMajor ? row : col;
      const Index inner = SetterRowMajor ? col : row;
      const Index outerMajor = outer >> OuterPacketBits; // index of the packet/map
      const Index outerMinor = outer & OuterPacketMask;  // index of the inner vector in the packet
      const KeyType key = internal::convert_index<KeyType>((outerMinor<<m_keyBitsOffset) | inner);
      return m_hashmaps[outerMajor][key].value;
    }

    /** \returns the number of non zero coefficients
      *
      * \note According to the underlying map/hash_map implementation,
      * this function might be quite expensive.
      */

    Index nonZeros() const
    {
      Index nz = 0;
      for (Index k=0; k<m_outerPackets; ++k)
        nz += static_cast<Index>(m_hashmaps[k].size());
      return nz;
    }


  protected:

    HashMapType* m_hashmaps;
    SparseMatrixType* mp_target;
    Index m_outerPackets;
    unsigned char m_keyBitsOffset;
};

// end namespace Eigen

#endif // EIGEN_RANDOMSETTER_H

79%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.2 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.