exponenta event banner

Разреженные матрицы

Элементарные разреженные матрицы, алгоритмы переупорядочивания, итеративные методы, разреженная линейная алгебра

Разреженные матрицы обеспечивают эффективное хранение double или logical данные с большим процентом нулей. В то время как полные (или плотные) матрицы хранят каждый отдельный элемент в памяти независимо от значения, разреженные матрицы хранят только ненулевые элементы и их индексы строк. По этой причине использование разреженных матриц может значительно уменьшить объем памяти, необходимый для хранения данных.

Все встроенные арифметические, логические и индексные операции MATLAB ® могут применяться к разреженным матрицам или к смесям разреженных и полных матриц. Операции с разреженными матрицами возвращают разреженные матрицы, а операции с полными матрицами возвращают полные матрицы. Дополнительные сведения см. в разделе Вычислительные преимущества разреженных матриц и построение разреженных матриц.

Функции

развернуть все

spallocВыделение места для разреженной матрицы
spdiagsИзвлечение ненулевых диагоналей и создание разреженных полосовых и диагональных матриц
speyeРазреженная единичная матрица
sprandРазреженная равномерно распределенная случайная матрица
sprandnРазреженная нормально распределенная случайная матрица
sprandsymРазреженная симметричная случайная матрица
sparseСоздание разреженной матрицы
spconvertИмпорт из внешнего формата разреженной матрицы
issparseОпределение разреженности входных данных
nnzКоличество ненулевых элементов матрицы
nonzerosНенулевые элементы матрицы
nzmaxОбъем памяти, выделенный для ненулевых матричных элементов
spfunПрименить функцию к ненулевым элементам разреженной матрицы
sponesЗамена ненулевых элементов разреженной матрицы на элементы
spparmsУстановка параметров для подпрограмм разреженных матриц
spyВизуализация разреженности матрицы
findНайти индексы и значения ненулевых элементов
fullПреобразование разреженной матрицы в полное хранилище
dissectПерестановка вложенного рассечения
amdПриблизительная минимальная степень перестановки
colamdСтолбец аппроксимация минимальной степени перестановки
colpermПерестановка разреженного столбца на основе ненулевого числа
dmpermДекомпозиция Дульмажа - Мендельсона
randpermСлучайная перестановка целых чисел
symamdСимметричная аппроксимационная минимальная степень перестановки
symrcmРазреженный обратный заказ Катилла-МакКи
pcgСистема решения линейных уравнений - метод предварительно кондиционированных сопряженных градиентов
lsqrСистема решения линейных уравнений - метод наименьших квадратов
minresСистема решения линейных уравнений - метод минимального остатка
symmlqСистема решения линейных уравнений - симметричный метод LQ
gmresСистема решения линейных уравнений - обобщенный метод минимального остатка
bicgСистема решения линейных уравнений - метод двояковыпуклых градиентов
bicgstabСистема решения линейных уравнений - метод стабилизированных биконъюгатных градиентов
bicgstablСистема решения линейных уравнений - метод стабилизированных биконъюгатных градиентов (l)
cgsРешить систему линейных уравнений - метод квадрата сопряженных градиентов
qmrСистема решения линейных уравнений - квазиминимальный остаточный метод
tfqmrРешите систему линейных уравнений - транспонирующий-свободный квази-минимальный остаточный метод
equilibrateМатричное масштабирование для улучшения кондиционирования
ichol Неполная факторизация Холеского
iluНеполная факторизация логической единицы
eigsПодмножество собственных значений и собственных векторов
svdsПодмножество сингулярных значений и векторов
normestОценка по 2 норме
condestОценка числа условий по 1 норме
sprankСтруктурный ранг
etreeДерево исключения
symbfactАнализ факторизации символов
spaugmentСформировать увеличенную систему наименьших квадратов
dmpermДекомпозиция Дульмажа - Мендельсона
etreeplotДерево исключения графика
treelayoutРаскладывать дерево или лес
treeplotПечать рисунка дерева
gplotПечать узлов и кромок в матрице смежности
unmeshПреобразование рёберной матрицы в координатную и лапласовскую матрицы

Темы

Построение разреженных матриц

Сохранение разреженных данных в виде матрицы.

Вычислительные преимущества разреженных матриц

Преимущества разреженных матриц перед полными матрицами.

Доступ к разреженным матрицам

Индексация и визуализация разреженных данных.

Операции с разреженной матрицей

Переупорядочивание, факторинг и вычисления с помощью разреженных матриц.

Итерационные методы для линейных систем

Одним из наиболее важных и распространенных применений числовой линейной алгебры является решение линейных систем, которые могут быть выражены в виде A*x = b.

Переупорядочивание разреженной матрицы

В этом примере показано, как переупорядочивание строк и столбцов разреженной матрицы может повлиять на скорость и требования к хранению в матричной операции.

Характерные примеры