c++实现矩阵乘法和分块矩阵乘法

矩阵A大小 : m * p，矩阵B大小 : p * m，结果矩阵C大小 : m * n，分块的大小为k * k。

废话少说，原理也不提，直接上代码

#include "iostream"
#include "random"
#include "vector"using namespace std;vector<vector<double>> initMatrix(int m, int n);vector<vector<double>> multiply(vector<vector<double>> &matrix_a, vector<vector<double>> &matrix_b);vector<vector<double>>
multiply_block(vector<vector<double>> &matrix_a, vector<vector<double>> &matrix_b, int block_size);bool isEqual(vector<vector<double>> &matrix_a, vector<vector<double>> &matrix_b);int main() {//m * p, p * n, and k represent the size of blockint m = 300, p = 300, n = 300, k = 7;auto matrix_a = initMatrix(m, p), matrix_b = initMatrix(p, n);vector<vector<double>> matrix_c(m, vector<double>(n, 0));auto matrix_c_1 = multiply_block(matrix_a, matrix_b, k);auto matrix_c_2 = multiply(matrix_a, matrix_b);cout << isEqual(matrix_c_1, matrix_c_2);return 0;
}vector<vector<double>> initMatrix(int m, int n) {vector<vector<double>> res(m, vector<double>(n, 0));default_random_engine engine;uniform_real_distribution<double> u(0.0, 200);for (int i = 0; i < m; i++) {for (int j = 0; j < n; j++) {res[i][j] = u(engine);}}return res;
}// normal matrix multiplication
vector<vector<double>> multiply(vector<vector<double>> &matrix_a, vector<vector<double>> &matrix_b) {int m = matrix_a.size(), p = matrix_a[0].size(), n = matrix_b[0].size();vector<vector<double>> res(m, vector<double>(n, 0));for (int i = 0; i < m; ++i) {for (int j = 0; j < n; ++j) {for (int k = 0; k < p; ++k) {res[i][j] += matrix_a[i][k] * matrix_b[k][j];}}}return res;
}// block-based matrix multiplication
vector<vector<double>>
multiply_block(vector<vector<double>> &matrix_a, vector<vector<double>> &matrix_b, int block_size) {int m = matrix_a.size(), p = matrix_a[0].size(), n = matrix_b[0].size();vector<vector<double>> res(m, vector<double>(n, 0));for (int bi = 0; bi < m; bi += block_size) {for (int bj = 0; bj < n; bj += block_size) {for (int bk = 0; bk < p; bk += block_size) {for (int i = bi; i < min(bi + block_size, m); ++i) {for (int j = bj; j < min(bj + block_size, n); ++j) {for (int k = bk; k < min(bk + block_size, p); ++k) {res[i][j] += matrix_a[i][k] * matrix_b[k][j];}}}}}}return res;
}// to check whether the two results are same
bool isEqual(vector<vector<double>> &matrix_a, vector<vector<double>> &matrix_b) {int m_a = matrix_a.size(), n_a = matrix_a[0].size();int m_b = matrix_b.size(), n_b = matrix_b[0].size();if (m_a != m_b || n_a != n_b)return false;for (int i = 0; i < m_a; ++i) {for (int j = 0; j < n_a; ++j) {if (matrix_a[i][j] != matrix_b[i][j])return false;}}return true;
}

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