如何将Armadillo矩阵转换为立方体？

Question

我正在尝试重新创建以下Python numpy代码：

num_rows, num_cols = data.shape
N = 4
data = data.reshape(N, num_rows/N, num_cols)

在C ++中使用Armadillo矩阵和立方体？ 如何最有效地完成这项工作。 我不认为直接支持调整大小/重塑操作从2d矩阵移动到3d立方体？

Answer 1

构建这样一个多维数据集的最快方法是使用一个高级构造函数 。 这些允许您直接从内存的任意部分创建新对象，即使不复制任何数据也是如此。 这与NumPy重塑的方式最接近，其中返回原始数据的视图 ，而不是副本。

你会像这样使用构造函数：

// Assuming a is an arma::mat.
int N = 4;
arma::cube c(a.memptr(), N, a.n_rows / N, a.n_cols, false);

这将直接从a获取内存，而不进行复制，并将其用作c的数据。

当然，这很快，但很危险。 只要c在周围，您就有责任保证指向内存有效。 这意味着的寿命c必须严格嵌套在的寿命a 。 这可能很难确保，尤其是当在堆上创建a和c时。

您还可以允许c 复制 a的数据，留下了最后一个参数或将其设置为true 。 这需要更多的时间比没有拷贝构造函数，但可能低于从分配给每片a的数据，因为此构造函数单个大容量memcpy基础数据。

所有这些都取决于@ ewcz答案提出的行与列主要观点。 确保您知道重塑时得到的结果，特别是如果您使用的是高级构造函数。

Answer 2

由于犰狳使用列主要的数据排序（与依赖于行主要排序的numpy相反），简单地将矩阵放入具有1个切片的立方体并重新整形它将产生不同的结果（下面的矩阵B ）。 另一种方法可能是手动构建切片：

#include <iostream>
#include <armadillo>

int main(){

    const arma::uword N = 2;
    const arma::uword num_rows = 4;
    const arma::uword num_cols = 3;

    arma::mat A(num_rows, num_cols, arma::fill::randu);

    std::cout << A;

    arma::cube B(num_rows, num_cols, 1);
    B.slice(0) = A;
    B.reshape(num_rows/N, num_cols, N);
    std::cout << B;

    arma::cube C(num_rows/N, num_cols, N);
    for(arma::uword i = 0; i < N; ++i){
        C.slice(i) = A.rows(i*N, (i+1)*N-1);
    }
    std::cout << C;


    return 0;
}