ND4J的基本操做

1、ND4J的在內存中的存儲結構

    對於ND4J而言，全部的數據都存儲在堆外內存，是一維的連續內存，INDArray 只是指向了這片連續的內存空間，把連續內存映射成張量，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。下圖展現了ND4J的內存存儲。

    上圖能夠看出，不過張量是幾維，對應的物理存儲都是一維的連續內存空間，NDArray在指向這片連續的地址，這正是ND4J強大的地方，對於各類矩陣操做，例如：矩陣轉置、矩陣加標量等等操做，均可以垂手可得的實現，而不用花力氣去dup一個巨型數組，高性能也表如今這種優雅的設計方式上。

2、ND4J的基本操做

    一、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，與上面不一樣的是，返回值不是拷貝出來的新數組，而是用計算結果替換原內存數據

    INDArray add(Number n)：每一個元素加上一個標量

    INDArray addi(Number n)：每一個元素加上一個標量，並覆蓋原數組

    二、減法

     INDArray sub(Number n)：每一個元素減去一個標量

    INDArray subi(Number n)：每一個元素減去標量，並覆蓋原數組

    INDArray sub(INDArray other)：對應元素相減

     INDArray subi(INDArray other)：對應元素相減，並覆蓋原數組

    三、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，並覆蓋原數組

     INDArray mmul(INDArray other)：矩陣相乘

    INDArray mmuli(INDArray other)：矩陣相乘，並覆蓋原數組

    四、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數組

    INDArray div(Number n)：每一個元素除以一個標量

    INDArray divi(Number n)：每一個元素除以一個標量，並覆蓋原數組

    五、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，也就是會覆蓋原內存空間的數據，和」傳引用「一個意思

    六、張量建立

    Nd4j類中定義了不少靜態方法，用於建立N維張量，用法例如： Nd4j.zeros(nRows, nColumns)

    public static INDArray zeros(int rows, int columns) ：建立一個所有元素爲0的張量

     public static INDArray ones(int rows, int columns) ：建立一個所有元素爲1的張量

    public static INDArray hstack(INDArray... arrs)：沿着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)：沿着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

    七、張量設置值

    INDArray putScalar(int[] i, double value)：對應位置設置標量

    INDArray putScalar(int row, int col, double value)：對應行列處設置標量

    INDArray put(INDArrayIndex[] indices, INDArray element):對應維度處設置INDArray

    八、其餘操做

    INDArray reshape(int... newShape)：從新定義張量形狀

    這裏只是列舉了ND4J的一些經常使用操做，ND4J還定義了不少對應張量靈活的操做，例如求和、求平均、求最大值、求最小值、BooleanIndexing根據條件替換張量值、經常使用函數操做（sigmoid、tanh等等），要了解更多的詳情，能夠深刻去看DL4J的example或者單元測試，去體驗這個優秀的張量運算庫。

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