一般来说,对于 Julia 来说,基于 1 的数组是一个不错的决定,但有时需要使用类似 Fortran 的数组,其索引跨越 ℤ 的某些子范围:
julia> x = FArray(Float64, -1:1,-7:7,-128:512)
有用的地方:
在教授所著的《双曲偏微分方程的数值解》一书中的代码中。John A. Tragenstein 这些负指数被大量用于边界条件的鬼细胞。教授的 Clawpack(代表“保护法包”)也是如此。Randall J. LeVeque http://depts.washington.edu/clawpack/ 还有许多其他代码,这些索引是自然的。所以这样的辅助类对于快速翻译这些代码很有用。
我刚开始实现这种辅助类型,但由于我对 Julia 很陌生,您的帮助将不胜感激。
我开始:
type FArray
ranges
array::Array
function FArray(T, r::Range1{Int}...)
dims = map((x) -> length(x), r)
array = Array(T, dims)
new(r, array)
end
end
输出:
julia> include ("FortranArray.jl")
julia> x = FArray(Float64, -1:1,-7:7,-128:512)
FArray((-1:1,-7:7,-128:512),3x15x641 Array{Float64,3}:
[:, :, 1] =
6.90321e-310 2.6821e-316 1.96042e-316 0.0 0.0 0.0 9.84474e-317 … 1.83233e-316 2.63285e-316 0.0 9.61618e-317 0.0
6.90321e-310 6.32404e-322 2.63285e-316 0.0 0.0 0.0 2.63292e-316 2.67975e-316
...
[:, :, 2] =
...
由于我对 Julia 完全陌生,因此我将不胜感激任何建议,尤其是能够提高效率的建议。
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该主题已在此处讨论:
https://groups.google.com/forum/#!topic/julia-dev/NOF6MA6tb9Y
在讨论期间,阐述了两种使用任意基数的 Julia 数组的方法: 基于 SubArray,示例用法是使用辅助函数:
function farray(T, r::Range1{Int64}...)
dims = map((x) -> length(x), r)
array = Array(T, dims)
sub_indices = map((x) -> -minimum(x) + 2 : maximum(x), r)
sub(array, sub_indices)
end
julia> y[-1,-7,-128] = 777
777
julia> y[-1,-7,-128] + 33
810.0
julia> y[-2,-7,-128]
ERROR: BoundsError()
in getindex at subarray.jl:200
julia> y[2,-7,-128]
2.3977385e-316
请注意,没有完全检查边界更多细节在这里: https ://github.com/JuliaLang/julia/issues/4044
目前 SubArray 存在性能问题,但最终它的性能可能会有所提高,另请参阅:
https://github.com/JuliaLang/julia/issues/5117
https://github.com/JuliaLang/julia/issues/3496
除了检查两个边界之外,目前具有更好性能的另一种方法:
type FArray{T<:Number, N, A<:AbstractArray} <: AbstractArray
ranges
offsets::NTuple{N,Int}
array::A
function FArray(r::Range1{Int}...)
dims = map((x) -> length(x), r)
array = Array(T, dims)
offs = map((x) -> 1 - minimum(x), r)
new(r, offs, array)
end
end
FArray(T, r::Range1{Int}...) = FArray{T, length(r,), Array{T, length(r,)}}(r...)
getindex{T<:Number}(FA::FArray{T}, i1::Int) = FA.array[i1+FA.offsets[1]]
getindex{T<:Number}(FA::FArray{T}, i1::Int, i2::Int) = FA.array[i1+FA.offsets[1], i2+FA.offsets[2]]
getindex{T<:Number}(FA::FArray{T}, i1::Int, i2::Int, i3::Int) = FA.array[i1+FA.offsets[1], i2+FA.offsets[2], i3+FA.offsets[3]]
setindex!{T}(FA::FArray{T}, x, i1::Int) = arrayset(FA.array, convert(T,x), i1+FA.offsets[1])
setindex!{T}(FA::FArray{T}, x, i1::Int, i2::Int) = arrayset(FA.array, convert(T,x), i1+FA.offsets[1], i2+FA.offsets[2])
setindex!{T}(FA::FArray{T}, x, i1::Int, i2::Int, i3::Int) = arrayset(FA.array, convert(T,x), i1+FA.offsets[1], i2+FA.offsets[2], i3+FA.offsets[3])
获取索引和设置索引!FArray 的方法受到 base/array.jl 代码的启发。
用例:
julia> y = FArray(Float64, -1:1,-7:7,-128:512);
julia> y[-1,-7,-128] = 777
777
julia> y[-1,-7,-128] + 33
810.0
julia> y[-1,2,3]
0.0
julia> y[-2,-7,-128]
ERROR: BoundsError()
in getindex at FortranArray.jl:27
julia> y[2,-7,-128]
ERROR: BoundsError()
in getindex at FortranArray.jl:27