.net - .NET 中的稀疏多维数组或矩阵库

Question

我需要一个 .NET 应用程序中最多 4 维的稀疏矩阵。矩阵的大小（如果表示为 .NET 数组）可能会超过 400MB。

该数组可能非常稀疏，我需要能够非常快速地实例化和处置它（尽管这不是不行）。因此，我需要一个稀疏数组库，它可以从 .NET 3.5 中使用（我认为排除了使用托管 C++ 中的 BGL？），它尽可能密集，并且支持快速随机访问索引。它必须可序列化为一些可以廉价缓存的密集格式。

.NET 是否存在这样的事情（还存在）？开源软件？成熟？

TIA

安德鲁·马修斯

Answer 1

用字典实现你自己的相当简单。下面的实现适用于 2 维，但您可以轻松实现 3 或 4 维。当矩阵稀疏时，存储非常有效。如果您计划频繁添加或删除列，这不是一个好的实现。

class SparseMatrix<T>
    {
        public T this[int i, int j]
        {
            get
            {
                T result;
                if (!_data.TryGetValue(new Key(i, j), out result))
                    return default(T);
                return result;
            }
            set { _data[new Key(i, j)] = value; } // Could remove values if value == default(T)
        }

        private struct Key
        {
            public Key(int i, int j)
            {
                _i = i;
                _j = j;
            }

            private readonly int _i;    
            private readonly int _j;
            public override bool Equals(object obj)
            {
                if (!(obj is Key))
                    return false;
                var k = (Key) obj;
                return k._i == _i && k._j == _j;
            }

            public override int GetHashCode()
            {
                return _i << 16 + _j; // Could be smarter based on the distribution of i and j
            }


        }

        private readonly Dictionary<Key, T> _data = new Dictionary<Key, T>();
    }

Answer 2

我会推荐dnAnalytics。它支持稀疏矩阵，并有许多选项，包括强大的求解器、对 IMKL 的支持等。

Answer 3

您将如何“轻松实现”，例如 4 维矩阵或张量？我只看到上面的 i 和 j 索引...