【C++】 Eigen行列計算2

【C++】 Eigen行列計算2
(2019年9月15日)


■使用ソフト
・Visual Studio Community 2019


■言語
・C/C++


■Windows SDK バージョン
・10.0.17763.0
　※Windows SDK バージョンの変更方法


■使用ライブラリ
・Eigen 3.3.7
　※Eigen行列計算ライブラリ導入方法


■手順
１．コンソールアプリを作成する。
新しいプロジェクトの作成→コンソールアプリ→プロジェクト名と場所を指定して作成

２．C++ファイル(.cpp)を以下のとおり変更する。

#include <iostream>
#include <Eigen/Core>

int main()
{
    //mat1
    Eigen::MatrixXd mat1(3, 5);
    for (int i = 0; i < mat1.rows(); i++)
    {
        for (int j = 0; j < mat1.cols(); j++)
        {
            mat1(i, j) = (double)i + (double)j;
        }
    }
    std::cout << mat1 << std::endl;

    std::cout << "-------------------------------------------------------------" << std::endl;

    //vec1
    Eigen::VectorXd vec1 = Eigen::VectorXd::LinSpaced(5, 1, 5);
    std::cout << vec1 << std::endl;

    std::cout << "-------------------------------------------------------------" << std::endl;

    //sin(cos, exp, logも同様に演算可能)
    std::cout << mat1.array().sin() << std::endl;

    std::cout << "-------------------------------------------------------------" << std::endl;

    //行列からベクトルを減算
    std::cout << mat1.rowwise() - vec1.transpose() << std::endl;

    std::cout << "-------------------------------------------------------------" << std::endl;

    //全ての要素の和(sum)、積(prod)、平均(mean)、最大(maxCoeff)、最小(minCoeff)
    std::cout << mat1.sum() << "," << mat1.prod() << "," << mat1.mean() << ","
        << mat1.maxCoeff() << "," << mat1.minCoeff() << std::endl;

    std::cout << "-------------------------------------------------------------" << std::endl;

    //行ごとの和(sum)　積(prod)、平均(mean)、最大(maxCoeff)、最小(minCoeff)も同様
    std::cout << mat1.rowwise().sum() << std::endl;

    std::cout << "-------------------------------------------------------------" << std::endl;

    //列ごとの和(sum)　積(prod)、平均(mean)、最大(maxCoeff)、最小(minCoeff)も同様
    std::cout << mat1.colwise().sum() << std::endl;

    std::cout << "-------------------------------------------------------------" << std::endl;

    //行の参照(row)　列の参照(col)も同様
    std::cout << mat1.row(2) << std::endl;

    std::cout << "-------------------------------------------------------------" << std::endl;

    //ブロック参照(1行3列目から2x2行列を抜き出し)
    std::cout << mat1.block(1, 3, 2, 2) << std::endl;

    std::cout << "-------------------------------------------------------------" << std::endl;

    //3x7行列にリサイズ（追加した列は0で初期化）
    mat1.conservativeResizeLike(Eigen::MatrixXd::Zero(3, 7));
    std::cout << mat1 << std::endl;

    std::cout << "-------------------------------------------------------------" << std::endl;

    //mat2の1番右の列からmat1の列数(7列)に、mat1全てを代入する
    Eigen::MatrixXd mat2 = Eigen::MatrixXd::Ones(3, 8);//全て1で初期化
    mat2.rightCols(mat1.cols()) = mat1.rightCols(mat1.cols());
    std::cout << mat2 << std::endl;

    std::cout << "-------------------------------------------------------------" << std::endl;

    return 0;
}

３．実行結果

・sin(cos, exp, logも同様に演算可能)
・行列からベクトルを減算
・全ての要素の和(sum)、積(prod)、平均(mean)、最大(maxCoeff)、最小(minCoeff)
・行ごとの和(sum)　積(prod)、平均(mean)、最大(maxCoeff)、最小(minCoeff)も同様
・列ごとの和(sum)　積(prod)、平均(mean)、最大(maxCoeff)、最小(minCoeff)も同様
・行の参照(row)　列の参照(col)も同様
・ブロック参照(1行3列目から2x2行列を抜き出し)
・3x7行列にリサイズ（追加した列は0で初期化）
・mat2の1番右の列からmat1の列数(7列)に、mat1全てを代入する

４．参考文献
【C++】Eigen関数一覧

Eigen ー C++で線形代数を！(2)

c – 新しい値にゼロ値を指定したconservativeResize（）

Is there a way to insert row/column in matrix (Eigen C++)?