如何格式化Eigen稀疏矩阵并按指定格式输出到文件？

Eigen库仅为MatrixXd这类稠密矩阵类型提供了format()成员方法，SparseMatrix稀疏矩阵类没有实现该接口，因此直接调用会触发编译报错。

方案1：手动遍历自定义输出（推荐，适配大规模高稀疏矩阵） #

该方式无额外内存开销，完全匹配你的大尺寸极高稀疏度矩阵的场景，你可以根据需要的格式灵活调整输出逻辑：

• 如果你需要输出完整矩阵（包含所有零值，对齐你之前定义的HeavyFmt格式：方括号包裹整体、行内元素空格分隔、行尾加;换行），参考代码如下：

#include <Eigen/Sparse>
#include <iostream>

int main() {
    // 假设bijection是你已经赋值完成的稀疏矩阵
    Eigen::SparseMatrix<float, 0, int> bijection;
    
    std::cout << "[";
    // 逐行遍历
    for (int i = 0; i < bijection.rows(); ++i) {
        // 非首行补空格对齐首行的[符号
        if (i != 0) std::cout << " ";
        int cur_nnz_pos = 0;
        auto cur_row = bijection.innerVector(i);
        // 逐列输出元素
        for (int j = 0; j < bijection.cols(); ++j) {
            if (cur_nnz_pos < cur_row.nonZeros() && cur_row.innerIndexPtr()[cur_nnz_pos] == j) {
                std::cout << cur_row.valuePtr()[cur_nnz_pos] << " ";
                cur_nnz_pos++;
            } else {
                std::cout << "0 ";
            }
        }
        std::cout << ";\n";
    }
    std::cout << "]" << std::endl;
    return 0;
}

• 如果你不需要打印零值，仅需要输出非零元素的坐标和数值，可使用更高效的迭代器遍历逻辑：

for (int k = 0; k < bijection.outerSize(); ++k) {
    for (Eigen::SparseMatrix<float,0,int>::InnerIterator it(bijection, k); it; ++it) {
        std::cout << "row:" << it.row() << " col:" << it.col() << " value:" << it.value() << std::endl;
    }
}

方案2：转稠密矩阵后调用format（仅适合小矩阵测试使用） #

你的大规模高稀疏场景不推荐使用该方案，会产生极高的额外内存开销，如果你的矩阵规模极小，可以临时转换为稠密矩阵后复用原有格式化逻辑：

Eigen::IOFormat HeavyFmt(Eigen::FullPrecision, 0, " ", ";\n", "", "", "[", "]");
// 稀疏矩阵转稠密后调用format
std::cout << Eigen::MatrixXf(bijection).format(HeavyFmt) << std::endl;

Eigen官方暂未为稀疏矩阵提供原生的format适配接口，所有格式化输出需求都需要基于非零元素遍历自行实现。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Makogan