ND4J的基本操作

一、nd4j的在記憶體中的儲存結構

對於nd4j而言，所有的資料都儲存在堆外記憶體，是一維的連續記憶體，indarray 只是指向了這片連續的記憶體空間，把連續記憶體對映成張量，nd4j定義了兩種排序規則：c order和f order，c order表示行優先，f order表示列優先。下圖展示了nd4j的記憶體儲存。

上圖可以看出，不過張量是幾維，對應的物理儲存都是一維的連續記憶體空間，ndarray在指向這片連續的位址，這正是nd4j強大的地方，對於各種矩陣操作，例如：矩陣轉置、矩陣加標量等等操作，都可以輕而易舉的實現，而不用花力氣去dup乙個巨型陣列，高效能也表現在這種優雅的設計方式上。

二、nd4j的基本操作

1、加法

indarray add(indarray other) ：元素對應相加，返回的張量是拷貝出來的

indarray addi(indarray other) ：元素對應相加，與上面不同的是，返回值不是拷貝出來的新陣列，而是用計算結果替換原記憶體資料

2、減法

indarray sub(number n)：每個元素減去乙個標量

indarray subi(number n)：每個元素減去標量，並覆蓋原陣列

indarray sub(indarray other)：對應元素相減

indarray subi(indarray other)：對應元素相減，並覆蓋原陣列

3、乘法

乘法分兩種，對應元素相乘和矩陣乘法

indarray mul(indarray other)：對應元素相乘

indarray muli(indarray other)：對應元素相乘，並覆蓋原陣列

indarray mmul(indarray other)：矩陣相乘

indarray mmuli(indarray other)：矩陣相乘，並覆蓋原陣列

4、除法

indarray div(indarray other)：對應元素相除

indarray divi(indarray other)：對應元素相除並覆蓋原陣列

indarray div(number n)：每個元素除以乙個標量

indarray divi(number n)：每個元素除以乙個標量，並覆蓋原陣列

5、矩陣轉置

indarray transpose()

indarray transposei()

總結一下：後面以i結尾的方法，表示in place，也就是會覆蓋原記憶體空間的資料，和」傳引用「乙個意思

6、張量建立

nd4j類中定義了很多靜態方法，用於建立n維張量，用法例如： nd4j.zeros(nrows, ncolumns)

public static indarray zeros(int rows, int columns) ：建立乙個全部元素為0的張量

public static indarray ones(int rows, int columns) ：建立乙個全部元素為1的張量

public static indarray hstack(indarray... arrs)：沿著水平方向接起多個矩陣，矩陣必須有相同的行

public static indarray vstack(indarray... arrs)：沿著垂直方向接起多個矩陣，矩陣必須有相同的列

public static indarray rand(int rows, int columns)：隨機對應形狀的張量

public static indarray rand(int shape)：隨機對應形狀的張量

7、張量設定值

indarray putscalar(int i, double value)：對應位置設定標量

indarray putscalar(int row, int col, double value)：對應行列處設定標量

indarray put(indarrayindex indices, indarray element):對應維度處設定indarray

8、其他操作

indarray reshape(int... newshape)：重新定義張量形狀

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