整理下Eigen库的教程,参考:http://eigen.tuxfamily.org/dox/index.html

高级初始化方法

本篇介绍几种高级的矩阵初始化方法,重点介绍逗号初始化和特殊矩阵(单位阵、零阵)。

逗号初始化

Eigen提供了逗号操作符允许我们方便地为矩阵/向量/数组中的元素赋值。顺序是从左上到右下:自左到右,从上至下。对象的尺寸需要事先指定,初始化的参数也应该和要操作的元素数目一致。

Matrix3f m;
m << 1, 2, 3,
4, 5, 6,
7, 8, 9;
std::cout << m;

初始化列表不仅可以是数值也可以是vectors或matrix。

RowVectorXd vec1(3);
vec1 << 1, 2, 3;
std::cout << "vec1 = " << vec1 << std::endl;
RowVectorXd vec2(4);
vec2 << 1, 4, 9, 16;
std::cout << "vec2 = " << vec2 << std::endl;
RowVectorXd joined(7);
joined << vec1, vec2;
std::cout << "joined = " << joined << std::endl;

输出

vec1 = 1 2 3
vec2 = 1 4 9 16
joined = 1 2 3 1 4 9 16

也可以使用块结构。

MatrixXf matA(2, 2);
matA << 1, 2, 3, 4;
MatrixXf matB(4, 4);
matB << matA, matA/10, matA/10, matA;
std::cout << matB << std::endl;

输出

  1   2 0.1 0.2
3 4 0.3 0.4
0.1 0.2 1 2
0.3 0.4 3 4

同时逗号初始化方式也可以用来为块表达式赋值。

Matrix3f m;
m.row(0) << 1, 2, 3;
m.block(1,0,2,2) << 4, 5, 7, 8;
m.col(2).tail(2) << 6, 9;
std::cout << m; 1 2 3
4 5 6
7 8 9

特殊的矩阵和向量

零阵:类的静态成员函数Zero(),有三种定义形式。

std::cout << "A fixed-size array:\n";
Array33f a1 = Array33f::Zero();
std::cout << a1 << "\n\n";
std::cout << "A one-dimensional dynamic-size array:\n";
ArrayXf a2 = ArrayXf::Zero(3);
std::cout << a2 << "\n\n";
std::cout << "A two-dimensional dynamic-size array:\n";
ArrayXXf a3 = ArrayXXf::Zero(3, 4);
std::cout << a3 << "\n";

输出

A fixed-size array:
0 0 0
0 0 0
0 0 0 A one-dimensional dynamic-size array:
0
0
0 A two-dimensional dynamic-size array:
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0

类似地,还有常量矩阵:Constant([rows],[cols],value),Random()随机矩阵。

单位阵Identity()方法只能使用与Matrix不使用Array,因为单位阵是个线性代数概念。

LinSpaced(size, low, high)可以从low到high等间距的size长度的序列,适用于vector和一维数组。

ArrayXXf table(10, 4);
table.col(0) = ArrayXf::LinSpaced(10, 0, 90);
table.col(1) = M_PI / 180 * table.col(0);
table.col(2) = table.col(1).sin();
table.col(3) = table.col(1).cos();
std::cout << " Degrees Radians Sine Cosine\n";
std::cout << table << std::endl;

输出

  Degrees   Radians      Sine    Cosine
0 0 0 1
10 0.175 0.174 0.985
20 0.349 0.342 0.94
30 0.524 0.5 0.866
40 0.698 0.643 0.766
50 0.873 0.766 0.643
60 1.05 0.866 0.5
70 1.22 0.94 0.342
80 1.4 0.985 0.174
90 1.57 1 -4.37e-08

功能函数

Eigen也提供可同样功能的函数:setZero(), MatrixBase::setIdentity()和 DenseBase::setLinSpaced()。

const int size = 6;
MatrixXd mat1(size, size);
mat1.topLeftCorner(size/2, size/2) = MatrixXd::Zero(size/2, size/2);
mat1.topRightCorner(size/2, size/2) = MatrixXd::Identity(size/2, size/2);
mat1.bottomLeftCorner(size/2, size/2) = MatrixXd::Identity(size/2, size/2);
mat1.bottomRightCorner(size/2, size/2) = MatrixXd::Zero(size/2, size/2);
std::cout << mat1 << std::endl << std::endl;
MatrixXd mat2(size, size);
mat2.topLeftCorner(size/2, size/2).setZero();
mat2.topRightCorner(size/2, size/2).setIdentity();
mat2.bottomLeftCorner(size/2, size/2).setIdentity();
mat2.bottomRightCorner(size/2, size/2).setZero();
std::cout << mat2 << std::endl << std::endl;
MatrixXd mat3(size, size);
mat3 << MatrixXd::Zero(size/2, size/2), MatrixXd::Identity(size/2, size/2),
MatrixXd::Identity(size/2, size/2), MatrixXd::Zero(size/2, size/2);
std::cout << mat3 << std::endl;

输出均为

0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 1
1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0

三种赋值(初始化)的方式逗号初始化、特殊阵的静态方法和功能函数setXxx()。

表达式变量

上面的静态方法如 Zero()、Constant()并不是直接返回一个矩阵或数组,实际上它们返回的是是‘expression object’,只是临时被使用/被用于优化。

m = (m + MatrixXd::Constant(3,3,1.2)) * 50;

MatrixXf::Constant(3,3,1.2)构建的是一个3*3的矩阵表达式(临时变量)。

逗号初始化的方式也可以构建这种临时变量,这是为了获取真正的矩阵需要调用finished()函数:

MatrixXf mat = MatrixXf::Random(2, 3);
std::cout << mat << std::endl << std::endl;
mat = (MatrixXf(2,2) << 0, 1, 1, 0).finished() * mat;
std::cout << mat << std::endl;

输出

  0.68  0.566  0.823
-0.211 0.597 -0.605 -0.211 0.597 -0.605
0.68 0.566 0.823

Eigen教程(6)的更多相关文章

  1. Eigen教程(7)

    整理下Eigen库的教程,参考:http://eigen.tuxfamily.org/dox/index.html 归约.迭代器和广播 归约 在Eigen中,有些函数可以统计matrix/array的 ...

  2. Eigen教程(11)

    整理下Eigen库的教程,参考:http://eigen.tuxfamily.org/dox/index.html 存储顺序 对于矩阵和二维数组有两种存储方式,列优先和行优先. 假设矩阵: 按行优先存 ...

  3. Eigen教程(9)

    整理下Eigen库的教程,参考:http://eigen.tuxfamily.org/dox/index.html Eigen并没有为matrix提供直接的Reshape和Slicing的API,但是 ...

  4. Eigen教程(10)

    整理下Eigen库的教程,参考:http://eigen.tuxfamily.org/dox/index.html 混淆 在Eigen中,当变量同时出现在左值和右值,赋值操作可能会带来混淆问题.这一篇 ...

  5. Eigen教程(8)

    整理下Eigen库的教程,参考:http://eigen.tuxfamily.org/dox/index.html 原生缓存的接口:Map类 这篇将解释Eigen如何与原生raw C/C++ 数组混合 ...

  6. Eigen教程(5)

    整理下Eigen库的教程,参考:http://eigen.tuxfamily.org/dox/index.html 块操作 块是matrix或array中的矩形子部分. 使用块 函数.block(), ...

  7. Eigen教程(4)

    整理下Eigen库的教程,参考:http://eigen.tuxfamily.org/dox/index.html Array类和元素级操作 为什么使用Array 相对于Matrix提供的线性代数运算 ...

  8. Eigen教程(3)

    整理下Eigen库的教程,参考:http://eigen.tuxfamily.org/dox/index.html 矩阵和向量的运算 提供一些概述和细节:关于矩阵.向量以及标量的运算. 介绍 Eige ...

  9. Eigen教程(2)

    整理下Eigen库的教程,参考:http://eigen.tuxfamily.org/dox/index.html Matrix类 在Eigen,所有的矩阵和向量都是Matrix模板类的对象,Vect ...

随机推荐

  1. python学习笔记——提取网页信息BeautifulSoup4

    1 BeautifulSoup概述 beautifulSoup是勇python语言编写的一个HTML/XML的解析器,它可以很好地处理不规范标记并将其生成剖析树(parse tree): 它提供简单而 ...

  2. thinkphp日志分析

    #!/usr/bin/perl -w use strict; use warnings; use Tie::File; #### # Thinkphp日志分析 # 日志基本格式:{$now} &quo ...

  3. Eclipse SQLExplorer插件的安装和使用

    from: http://blog.csdn.net/flashlm/archive/2007/06/30/1672836.aspx 插件名称: SQLExplorer 插件分类: SQL Edito ...

  4. 凡人视角C++之string(上)

    好久没有更新博客了,这段时间一直在忙图像处理的项目,近期空了下来.也是时候整合C++的相关内容,静心感受下编程语言的魅力.和大家共同探讨学习.我将以头文件的形式展开学习,且仅仅讲述相关接口的应用,至于 ...

  5. Qt Creator中如何添加C++0x支持

    最近在学习多线程编程,本人平时习惯使用Qt Creator写程序,只是作为C++编辑器,很少使用Qt library中的类. Multi Threading作为C++11标准已经纳入C++标准库了,可 ...

  6. Gituhb 上一些值得攻读的玩具代码库

    https://github.com/sindresorhus/globby https://github.com/dylansmith/node-exif-renamer https://githu ...

  7. 用python参加Kaggle的经验总结【转】

    用python参加Kaggle的经验总结 转载自:http://www.jianshu.com/p/32def2294ae6,作者 JxKing    最近挤出时间,用python在kaggle上试了 ...

  8. Django form入门详解--2

    调整form的输出格式: 默认情况下form的格式化输出是基本table的样式的.但是django中还是为form提供发别的输出样式 1.默认的table样式输出 <html> <h ...

  9. [置顶] app后端设计--总目录

    版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 做了3年app相关的系统架构,api设计,先后在3个创业公司中工作,经历过手机网页端,Android客户端,iphone客户端,现就职于app云后 ...

  10. MySQL 5.6学习笔记(索引的创建与删除)

    1. 创建索引 1.1 创建新表时同时建立索引 语法: create table table_name[col_name data_type] [unique|fulltext|spatial][in ...