背景

Eigen 是一個(gè)高級(jí)的 C++ 庫(kù)，用于線性代數(shù)、矩陣和向量運(yùn)算，數(shù)值解算，以及相關(guān)的數(shù)學(xué)運(yùn)算。

Eigen 被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)、信號(hào)處理等領(lǐng)域。

Eigen 庫(kù)的設(shè)計(jì)理念是提供高效、靈活和易于使用的數(shù)學(xué)運(yùn)算工具。

Eigen

概述

Eigen 是一個(gè)高性能的 C++ 模板庫(kù)，主要用于線性代數(shù)、矩陣和向量運(yùn)算、數(shù)值解決以及相關(guān)的算法。

Eigen 性能高效、使用方便，是科學(xué)計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器人學(xué)和其他需要高性能數(shù)學(xué)運(yùn)算的領(lǐng)域中的流行選擇。

基本特性

• 高性能：采用模板化設(shè)計(jì)，可以支持各種數(shù)據(jù)類型的矩陣和向量運(yùn)算，包括 float、double、int 等。
• 無(wú)依賴：頭文件庫(kù)，不需要預(yù)先編譯、只需將其頭文件包含在項(xiàng)目中即可。
• 跨平臺(tái)：可以在多種操作系統(tǒng)和架構(gòu)上工作，包括 Windows、Linux 和 macOS。
• 接口豐富：提供了豐富的線性代數(shù)運(yùn)算，包括矩陣乘法、矩陣逆、特征值、奇異值分解等。

應(yīng)用場(chǎng)景

Eigen 庫(kù)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)、信號(hào)處理等領(lǐng)域

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

許多統(tǒng)計(jì)方法都基于線性代數(shù)實(shí)現(xiàn)，涉及到大量的矩陣運(yùn)算。

計(jì)算機(jī)視覺

可以用于圖像特征提取、相機(jī)標(biāo)定、立體匹配等

金融領(lǐng)域

在風(fēng)險(xiǎn)管理、投資組合優(yōu)化等領(lǐng)域，也需要進(jìn)行大量的數(shù)學(xué)計(jì)算。

機(jī)器學(xué)習(xí)

可以用于數(shù)據(jù)降維、模型參數(shù)估計(jì)等。

信號(hào)處理

可以用于信號(hào)濾波、信號(hào)分解等。

Eigen 使用

下載與編譯

源碼下載地址：https://gitlab.com/libeigen/eigen。

Eigen 是一個(gè) head only 的庫(kù)，無(wú)需編譯。

基本使用

頭文件引用

在項(xiàng)目設(shè)置中添加頭文件引用：

圖片

代碼示例

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的 Eigen 庫(kù)使用示例，演示如何創(chuàng)建一個(gè)矩陣和向量，并進(jìn)行矩陣乘法運(yùn)算：

#include <iostream>
#include <Eigen/Dense>
using namespace Eigen;
using namespace std;

int main()
{
 // 創(chuàng)建一個(gè) 3x3 矩陣
 Matrix3d A;
 A << 1, 2, 3,
  4, 5, 6,
  7, 8, 9;
 // 創(chuàng)建一個(gè) 3x1 向量
 Vector3d b;
 b << 1, 2, 3;
 // 進(jìn)行矩陣乘法運(yùn)算
 Vector3d c = A * b;
 // 輸出結(jié)果
 cout << "矩陣 A * 向量 b 的結(jié)果為：" << endl << c << endl;
 return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

圖片