Разреженные матрицы

Элементарные разреженные матрицы, алгоритмы перестановки, итерационные методы, линейная алгебра для разреженных матриц

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

Все MATLAB® встроенные операции арифметики, логики и индексации 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. Для получения дополнительной информации см. «Вычислительные преимущества разреженных матриц» и «Построение разреженных матриц».

Функции

расширить все

spallocВыделите пространство для разреженной матрицы
spdiagsИзвлеките ненулевые диагонали и создайте разреженные полосы и диагональные матрицы
speyeРазреженная матрица тождеств
sprandРазреженная равномерно распределенная случайная матрица
sprandnРазреженная нормально распределенная случайная матрица
sprandsymРазреженная симметричная случайная матрица
sparseСоздайте разреженную матрицу
spconvertИмпорт из разреженного матричного внешнего формата
issparseОпределите, является ли вход разреженным
nnzКоличество ненулевых элементов матрицы
nonzerosНенулевые элементы матрицы
nzmaxОбъем памяти, выделенный для ненулевых элементов матрицы
spfunПрименить функцию к ненулевым разреженным матрицам
sponesЗамените ненулевые разреженные матричные элементы на таковые
spparmsУстановите параметры для разреженных матричных стандартных программ
spyВизуализируйте разреженный шаблон матрицы
findНайдите индексы и значения ненулевых элементов
fullПреобразуйте разреженную матрицу в полное хранилище
dissectВложенные сочетания рассечения
amdПриблизительное сочетание минимальной степени
colamdСтолбец аппроксимирует минимальную степень сочетания
colpermРазреженное сочетание столбца на основе ненулевого счета
dmpermДекомпозиция Дюльмага-Мендельсона
randpermСлучайное сочетание целых чисел
symamdСимметричная аппроксимация минимальной степени сочетания
symrcmРазреженные обратные алгоритмы Катхилла-Макки упорядоченного расположения
pcgРешающая система линейных уравнений - предварительно обусловленный метод сопряженных градиентов
lsqrРешающая система линейных уравнений - метод наименьших квадратов
minresРешающая система линейных уравнений - метод минимальных невязок
symmlqРешающая система линейных уравнений - симметричный метод LQ
gmresРешающая система линейных уравнений - обобщенный метод минимальных невязок
bicgРешающая система линейных уравнений - метод двояких градиентов
bicgstabРешающая система линейных уравнений - стабилизированный метод двухъюгатных градиентов
bicgstablРешающая система линейных уравнений - стабилизированный метод двухъюгатных градиентов (l)
cgsРешающая система линейных уравнений - сопряженный метод градиентов в квадрате
qmrРешающая система линейных уравнений - метод квази-минимальных невязок
tfqmrРешающая система линейных уравнений - безтранспозиционный метод квази-минимальных невязок
equilibrateМатричное масштабирование для улучшения кондиционирования
ichol Неполная факторизация Холесского
iluНеполная LU-факторизация
eigsПодмножество собственных значений и собственных векторов
svdsПодмножество сингулярных значений и векторов
normest2-норма оценка
condestОценка числа обусловленности 1-норма
sprankСтруктурный ранг
etreeДерево устранения
symbfactСимвольный анализ факторизации
spaugmentСформируйте дополненную систему методом наименьших квадратов
dmpermДекомпозиция Дюльмага-Мендельсона
etreeplotДерево ликвидации графика
treelayoutРаскладывайте дерево или лес
treeplotПостройте изображение дерева
gplotПостройте графики узлов и ребер в матрице смежности
unmeshПреобразуйте матрицу ребер в координаты и Матрицы Лапласа

Темы

Построение разреженных матриц

Хранение разреженных данных в виде матрицы.

Вычислительные преимущества разреженных матриц

Преимущества разреженных матриц по сравнению с полными матрицами.

Доступ к разреженным матрицам

Индексация и визуализация разреженных данных.

Разреженные матричные операции

Переупорядочивание, факторизация и вычисления с помощью разреженных матриц.

Итерационные методы для линейных систем

Одним из наиболее важных и распространенных приложений числовой линейной алгебры является решение линейных систем, которое может быть выражено в форме A*x = b.

Разреженное матричное переупорядочивание

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

Рекомендуемые примеры