2016-03-15 93 views
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我有非常大的稀疏矩陣AAcompressed row storage如何找到矩陣A^T * A的非零元素,其中A是稀疏(crs/ccs)矩陣?

我想通過B = A^T * A矩陣進行一些計算。但B也應該稀疏,因爲稀疏度爲A

我如何計算B的「掩碼」? 「掩碼」是壓縮行存儲的列索引和行偏移量。

我看到的唯一方法是在嵌套循環(通過i和j)遍歷行並檢查B的(i,j)元素爲非零,如果A的行i和j至少有一個公共非 - 零列。但我認爲很慢。

PS對不起,我的英文不好

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如果有人認爲這個問題是不正確的我打開建議 –

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我不認爲你的假設,B必須是稀疏的,是真的。只要考慮A =(1,...,1; 0..0; 0 ... 0; 0..0; ...),即第一行中的每個元素都是1,那麼B中的每個元素都將是非零的! – ead

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我不確定。如果A = [[1,1],[0,0]],則B = [[1,0],[0,0]]。因爲只有第一行和第一行之間的產品非零(我剛剛用numpy檢查過) –

回答

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我認爲你可以做到這一點在O(n^2),與n - 非零元素的數量在矩陣A

考慮Bij=sum Aki*AkjBij可能只有0,如果有一個kAkiAkj - 非零。

迭代通過A並通過A = Ak(連續訪問k第i行的非零元素的所有非零元素,此起彼伏的行中的一個元素,我想壓縮行存儲(CRS) - 爲CCS需要迭代在列),得到下面的算法:

for (k, i) in indices(nonzero(A)): 
    for j in indices(nonzero(Ak)): 
     Bij=nonzero 

至於兩個迴路只需要觸摸的A行順序(這是關鍵)的非零元素和操作Bij=nonzero成本O(1),如果使用例如!散列集合或布爾字段,結果運行時間必須爲O(n^2)

對於A=[1,..,1; 0,..,0; ...; 0, ..,0],即具有第一行非零元素的矩陣,您可以看到,確實存在最壞的情況,這需要n^2操作。 例如:

A=[1,1;0,0] -> A^T=[1,0;1,0] 
B=A^t*A=[1,1;1,1] 

我不知道它是從你的方法不同,但我不覺得有什麼要快得多,如果你有關於矩陣A的形式,沒有其他信息。