使用 Math.Net 数值与 C# 逐点相乘列数组和矩阵

Question

我想使用 Math.Net 数值库对 C# 中给定矩阵中的每一列 array/vector 执行列数组的逐点乘法。

关于此类操作的文档很少，到目前为止我的下面的代码不起作用。我正在尝试使用 LINQ，因为我更喜欢它而不是 for 循环。我在使用 LINQ 时遇到的问题是，当我尝试将矩阵的每一列枚举为向量并执行 PointwiseMultiply() 方法时，我无法重新分配矩阵。

矩阵 fitKernel 是我的矩阵，我想将每一列逐点乘以 wF 列数组并更新我的矩阵fitKernel 使用 LINQ。 fitKernel 是 9 x 5 矩阵，而 wF 是一个 9 x 1 double[] 数组，我在下面的 LINQ 中将其转换为 Vector。

Matrix<double> fitKernel = Matrix<double>.Build.DenseOfColumnArrays(c1, c2, c3, c4, ones); 

double[] wF = Enumerable.Repeat(1.0, 9).ToArray();

fitKernel = fitKernel.EnumerateColumns()
            .Select(v => v.PointwiseMultiply(Vector<double>.Build.DenseOfArray(wF)));

上面的代码使用 EnumerateColumns() returns 一个 IEnumerable 向量，但是当我尝试将值分配给 fitKernel 时，它会抱怨将 Enumerable 类型分配给 Matrix。

Answer 1

我想我明白了，但你必须使用 for 循环；使用 LINQ 似乎不是什么简单的方法：

for (int i = 0; i < fitKernel.ColumnCount; i++)
{
        var v = fitKernel.Column(i);
        v = v.PointwiseMultiply(Vector<double>.Build.DenseOfArray(wF));
        fitKernel.SetColumn(i, v);
}

Answer 2

如果要写一个for循环，不如写两个。

    // a = double[9];
    // c = Matrix<double>

    for (int ic = 0; ic < c.ColumnCount; ic++)
    {
        for (int ir = 0; ir < c.RowCount; ir++) c[ir, ic] = a[ir] * c[ir, ic];
    }

这可能是最快最简短的解决方案，但我知道它不会告诉 reader 您的想法。 OTOH，如果你打算使用枚举器，让它控制循环是有意义的。

        var va = Vector<double>.Build.DenseOfArray(a);

        var ColEnum = c.EnumerateColumnsIndexed() ;

        foreach (System.Tuple<int,Vector<double>> col in ColEnum)
        {
            Vector<double> v = (Vector<double>)col.Item2.PointwiseMultiply((Vector<double>)va);
            c.SetColumn(col.Item1, v);
        }

我能得到的最接近你的第一个公式的是：

        var r = c.EnumerateColumns().Select(v => v.PointwiseMultiply(va));
        int i = 0;
        foreach (Vector ri in r) c.SetColumn(i++, ri);

第一行 returns 你的新列，但你仍然必须将它们插入到你的矩阵中。请注意，我们相信枚举器会按自然顺序恢复列。使用 EnumerateColumnsIndexed 可以将其减少到两行。它需要更多细节，但消除了列顺序可能出现的歧义。

Answer 3

顺便说一下，将 PointwiseMultiply 和 SetColumn 组合在一个语句中是行不通的：

        var r = c.EnumerateColumnsIndexed().Select((v) => c.SetColumn(v.Item1, v.Item2.PointwiseMultiply(va)));

显然是因为 SetColumn 无效。如果有人有解决方法，请 post 它。

使用 Math.Net 数值与 C# 逐点相乘列数组和矩阵

Point-wise Multiply Column Array and Matrix using Math.Net Numerics with C#

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