增加动手环节-将Golub的矩阵计算代码封装在matlab 函数文件和CUDA lib-第一章

一本值得百炼的计算数学书籍

突发奇想，这次把将Golub的矩阵计算代码封装在matlab 函数文件中和cuda lib中，以后在小项目中可以使用自己的库了^_^。

书中代码是为普通代码场景预备的，并不适合直接封装成函数，但是可以在函数中使用它，虽然会略显不自然。

algorithm1.1.1:

 function c = mc_innerproduct(x,y)
%Matrix Computations 4th edition Chapter1  algorithm 1.1.1
    c =0;
    for i=1:numel(x)
        c=c+x(i)*y(i);
    end
end

调用方法：

>> edit mc_innerproduct.m   %将上述代码ctl+c  ctl+v  ctl+s 后调用mc_innerproduct

>> vect1=[1,2,3]
>> vect2=[1,1,1]
>> innV1V2 = mc_innerproduct(vect1,vect2)

algorithm 1.1.2:

function y = mc_saxpy(y,a,x)
%Matrix Computations 4th edition Chapter1  algorithm 1.1.2
    for i= 1:numel(y)
        y(i)=y(i)+a*x(i);
    end
end

调用方法：

>> vect1=mc_saxpy(vect1,2,vect2)  % 实现 vect1 = vect1 + a*vect2

algorithm1.1.3:

function y=mc_gaxpy_row(y,A,x)
%Matrix Computations 4th edition Chapter1  algorithm 1.1.3 gaxpy_row
m = numel(y);
n = numel(x);
for i=1:m
    for j=1:n
        y(i)=y(i)+A(i,j)*x(j);
    end
end
end

调用方式：

>> y=[1 2 3]
>> x=[1; 1; 1; 1]
>> A=[1 1 1 1;2 2 2 2;3 3 3 3]
>> c=mc_gaxpy_row(y,A,x)
>> c

c =

     5    10    15

>> 

algorithm1.1.4

function y=mc_gaxpy_column(y,A,x)
%Matrix Computations 4th edition Chapter1  algorithm 1.1.4
    m=numel(y);
    n=numel(x);
    for j=1:n
        for i=1:m
            y(i)=y(i)+A(i,j)*x(j);
        end
    end
end

调用方式：

>> y=[1 2 3]
>> x=[1; 1; 1; 1]
>> A=[1 1 1 1;2 2 2 2;3 3 3 3]
>> d=mc_gaxpy_column(y,A,x)

d =

     5    10    15

>> 

algorithm1.1.5：

function C=mc_Mcecpab(C,A,B)
%Matrix Computations 4th edition Chapter1  algorithm 1.1.5 Matrix:ABC C:mxn  A:mxr  B:rxn  C=C+AB
m = size(A,1)
r = size(A,2)
rb = size(B,1)
n = size(B,2)
mc=size(C,1);
nc=size(C,2);

if(rb ~= r || m~=mc || n~=nc)
    error('The size of input matrixs do not match eachother.');
end

for i=1:m
    for j=1:n
        for k=1:r
            C(i,j)=C(i,j)+A(i,k)*B(k,j);
        end
    end
end

调用方式：

>> M1=[1 1 1 ;1 1 1 ; 1 1 1 ;1 1 1 ]
>> M2=[1 1; 1 1; 1 1; 1 1;]
>> M3=[1 1 1;1 1 1]
>> M4=mc_Mcecpab(M1,M2,M3)
M4 =

     3     3     3
     3     3     3
     3     3     3
     3     3     3

>> 

跟1.1.5很像，只是把最内层的循环求点积更改为matlab的1xn矩阵和nx1矩阵的矩阵乘积，结果为标量数。

algorithm1.1.6：

function C=mc_Mcecpab_innerp(C,A,B)
%Matrix Computations 4th edition Chapter1  algorithm 1.1.6 Matrix:ABC C:mxn  A:mxr  B:rxn  C=C+AB
m = size(A,1)
r = size(A,2)
rb = size(B,1)
n = size(B,2)
mc=size(C,1);
nc=size(C,2);

if(rb ~= r || m~=mc || n~=nc)
    error('The size of input matrixs do not match eachother.');
end

for i=1:m
    for j=1:n
        C(i,j)=C(i,j)+A(i,:)*B(:,j);
    end
end

调用方式同1.1.5：

>> M4=mc_Mcecpab_innerp(M1,M2,M3)

M4 =

     3     3     3
     3     3     3
     3     3     3
     3     3     3

>>