使用MATIO库写入Matlab稀疏矩阵数据的示例程序
MATIO是一个开源的C/C++库,用于读写MATLAB的.mat数据文件。下面我将展示如何使用MATIO库来写入稀疏矩阵数据到MATLAB文件中。
示例程序
c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <matio.h>
int main() {
// 初始化稀疏矩阵数据
size_t nrows = 5; // 行数
size_t ncols = 5; // 列数
size_t nnz = 5; // 非零元素个数
// 稀疏矩阵的非零值
double data[] = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};
// 非零元素的行索引 (MATLAB使用1-based索引)
mat_uint32_t ir[] = {1, 2, 3, 4, 5};
// 列指针 (压缩列存储格式)
mat_uint32_t jc[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
// 创建稀疏矩阵
mat_sparse_t sparse = {
.nzmax = nnz,
.nir = nnz,
.ir = ir,
.jc = jc,
.ndata = nnz,
.data = data
};
// 创建MAT变量
matvar_t *matvar = Mat_VarCreate(
"sparse_matrix", // 变量名
MAT_C_SPARSE, // 变量类型(稀疏矩阵)
MAT_T_DOUBLE, // 数据类型
2, // 维度数
(size_t[]){nrows, ncols}, // 维度大小
&sparse, // 数据
MAT_F_DONT_COPY_DATA // 标志位
);
if (matvar == NULL) {
fprintf(stderr, "Error creating MAT variable\n");
return EXIT_FAILURE;
}
// 创建MAT文件
mat_t *mat = Mat_CreateVer(
"sparse_matrix.mat", // 文件名
NULL, // 头信息(使用NULL表示默认)
MAT_FT_MAT73 // 文件版本(MATLAB 7.3格式)
);
if (mat == NULL) {
fprintf(stderr, "Error creating MAT file\n");
Mat_VarFree(matvar);
return EXIT_FAILURE;
}
// 写入变量到文件
int err = Mat_VarWrite(mat, matvar, MAT_COMPRESSION_ZLIB);
if (err != 0) {
fprintf(stderr, "Error writing variable to file\n");
}
// 清理资源
Mat_VarFree(matvar);
Mat_Close(mat);
printf("Sparse matrix successfully written to sparse_matrix.mat\n");
return EXIT_SUCCESS;
}
编译说明
要编译这个程序,你需要先安装MATIO库。在Linux系统上,可以使用包管理器安装:
bash
sudo apt-get install libmatio-dev # Ubuntu/Debian
然后使用以下命令编译:
bash
gcc -o sparse_writer sparse_writer.c -lmatio
程序说明
- 这个程序创建了一个5x5的稀疏对角矩阵,对角线元素为1.0到5.0。
- 稀疏矩阵使用压缩列存储(CSC)格式,这是MATLAB稀疏矩阵的标准存储格式。
- 程序将矩阵保存为MATLAB 7.3格式(.mat文件),支持压缩存储。
- 在MATLAB中,你可以使用
load('sparse_matrix.mat')
来加载这个稀疏矩阵。
注意事项
- MATLAB使用1-based索引,而行索引数组
ir
必须使用1-based索引。 - 列指针数组
jc
的长度为ncols+1,其中jc[i]
到jc[i+1]-1
是第i列的非零元素索引。 - 如果需要更复杂的稀疏矩阵,可以调整
data
、ir
和jc
数组的内容。
希望这个示例程序能帮助你使用MATIO库写入MATLAB稀疏矩阵数据!