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.NET矩阵库

.netmathmatrixsparse-matrix
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我正在寻找一个好的（经过充分测试、功能齐全且界面友好）.NET/C#矩阵库。我的主要要求是它应该是免费的（在这种情况下，我并不特别关心它是否开源），并且最好支持sparse matrix操作。必备要求包括所有基本操作（例如乘法、转置、求逆），以及查找特征值和特征向量。实现数值方法而非/以及分析方法来发现特征值，尤其是Lanczos algorithm用于稀疏矩阵，将会非常有用，因为我要处理的矩阵非常大（长度超过10,000），而且也相当稀疏。话虽如此，我可能要求有点过高了，因此任何完整的矩阵库建议都可以。

现在我知道Python有一两个有用的库可用于这些任务（即NumPy/SciPy），但不幸的是.NET在这个领域似乎缺乏。

搜索结果显示以下库可以供我使用：

然而，由于我没有使用过任何这些库或其他库的经验（也没有足够的时间来正确地检查它们），因此非常感谢这里的任何人都能讨论他们对各种库的推荐，特别是与适用性相关的优缺点以及他们的一般经验。

求助MatLab始终是一个选择，但不是首选，因为如果我可以直接将矩阵数学集成到我的程序中，那将更加方便。

因此，截至2022年12月3日，关于这个问题仍然没有任何进展。与Java或Python相比，Microsoft语言的开源从未接近过，并且不太可能会接近。 - duffymo
9个回答
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编辑：

上次我评估时还不太完整，但是现在活动很多，所以你也应该考虑（免费且开源的）Math.NET Numerics。

现在看来，他们已经完成了新版本，并添加了稀疏矩阵支持以及其他很好的功能。

如果您想要更强大的支持，目前不幸必须进入商业软件包。

有两个非常功能丰富的软件包，两者都非常擅长支持矩阵。 Extreme Numerics效果很好，并且具有一些非常好的功能。我也听说过IMSL Visual Numerics数学库非常好。

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是啊，我开始怀疑你是对的。商业软件包对我来说并不是一个选择，因为我是一名大学生。还是谢谢你的建议。 - Noldorin
@Noldorin：我会写信给Extreme Numerics的Jeremy，询问他是否可以为你提供研究许可证，因为你是学生，并且没有商业用途。这是一家小公司，所有者似乎非常友好和负责任。（他在支持、售前等方面非常出色。）这不会有什么坏处。;) - Reed Copsey
@Noldorin：我刚想起dnAnalytics，然后也加上了。它可能是最好的非商业选项。 - Reed Copsey
@Reed：dnAnalytics真是个好东西。:) 我同意，它看起来比Mapack更容易使用，特别是因为支持稀疏矩阵。我现在非常想用它，然后在其上实现Lanczos算法，或者最坏的情况下将矩阵导出到Matlab并让它为我执行。如果这些都不行，我肯定会尝试联系Extreme Numerics的Jeremy。 - Noldorin
@Reed：感谢您持续的建议和评论。答案属于您。 :) - Noldorin
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试试 ILNumerics：我们作为开源项目拥有相对悠久的历史，并最近改为商业许可证以提供更好和可靠的支持。我有偏见，但这里列出了一份简短的功能列表：

  • 更好的内存管理，因此...
  • 更快的算法
  • 使用MKL进行线性代数计算
  • n维数组类，语法类似于Matlab
  • 3D图形控件
  • 支持32/64位
  • 支持mono
  • 完整功能列表
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我以前使用过US Mapack，发现它非常好。

虽然它可能不支持稀疏矩阵，但是它支持所有基本的线性代数函数。

是的，似乎没有支持稀疏矩阵的库。不过还是谢谢你的推荐。 - Noldorin
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这两个似乎都是商业库。真遗憾，因为它们看起来是相当不错的库... - Noldorin
@Noldorin：我曾经在.NET领域进行了相当彻底的搜索。所有好的、强大的矩阵库基本上都是商业化的（至少在2008年初是这样）。 - Reed Copsey
@Reed：是啊，这一点我一点也不感到惊讶……无论如何，我会相信你的话的。不过我在想，使用Mapack库并在其上实现Lanczos算法是否可以完成这项工作呢？ - Noldorin
@Noldorin：我认为在.NET世界中，dnAnalytics比Mapack更好-请参见我的编辑以获取链接。 - Reed Copsey
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我在大学的神经网络项目中使用了Mapack（.Net版本而非COM版本）。我无法确切地记得该库的细节，但它完成了我需要的一切，并且使用起来并不特别繁琐。

共识似乎是（至少根据两个答案和我在其他地方读到的一点内容），Mapack是免费库的首选，尽管它并不完美。我也正在为一个大学项目使用矩阵功能，虽然它是基于物理的，所以只要我能得到结果，方法就不太重要了。无论如何，谢谢。 - Noldorin
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Meta.Numerics（托管在codeplex上）是一个免费的软件包，可计算非对称矩阵的特征值和特征向量，但目前尚未特别处理稀疏矩阵。

谢谢您的建议。我可能仍然会选择dnAnalytics，因为它可以很好地处理稀疏矩阵，但那似乎是一个有用的通用库要记住。 - Noldorin
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很不幸，对我来说它们并不是真正的选择，因为它们只支持最大4x4大小的矩阵！恐怕我需要一些能够处理具有数千行/列的矩阵的东西，并且最好能够高效地处理稀疏矩阵（例如在乘法方面）。 - Noldorin
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关于.NET和Python，您可以使用IronPython。但是，您还需要Ironclad才能使SciPy和NumPy与IronPython配合使用。
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