Major refactor, documentation, tests
Signed-off-by: Julius Koskela <julius.koskela@unikie.com>
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9b53301513
commit
aa7f35f748
1
Cargo.lock
generated
1
Cargo.lock
generated
@ -302,6 +302,7 @@ dependencies = [
|
|||||||
"ndarray",
|
"ndarray",
|
||||||
"num",
|
"num",
|
||||||
"rand",
|
"rand",
|
||||||
|
"rayon",
|
||||||
"serde",
|
"serde",
|
||||||
"serde_json",
|
"serde_json",
|
||||||
"static_assertions",
|
"static_assertions",
|
||||||
|
@ -19,6 +19,7 @@ bytemuck = "1.14.0"
|
|||||||
getset = "0.1.2"
|
getset = "0.1.2"
|
||||||
itertools = "0.12.0"
|
itertools = "0.12.0"
|
||||||
num = "0.4.1"
|
num = "0.4.1"
|
||||||
|
rayon = "1.8.0"
|
||||||
serde = { version = "1.0.193", features = ["derive"] }
|
serde = { version = "1.0.193", features = ["derive"] }
|
||||||
thiserror = "1.0.52"
|
thiserror = "1.0.52"
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -3,9 +3,11 @@ use criterion::{criterion_group, criterion_main, BenchmarkId, Criterion};
|
|||||||
use manifold::*;
|
use manifold::*;
|
||||||
use rand::Rng;
|
use rand::Rng;
|
||||||
|
|
||||||
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const SIZE: usize = 10000;
|
||||||
|
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||||||
fn random_tensor_r2_manifold() -> Tensor<f64, 2> {
|
fn random_tensor_r2_manifold() -> Tensor<f64, 2> {
|
||||||
let mut rng = rand::thread_rng();
|
let mut rng = rand::thread_rng();
|
||||||
let mut tensor = tensor!([[0.0; 1000]; 1000]);
|
let mut tensor = tensor!([[0.0; SIZE]; SIZE]);
|
||||||
for i in 0..tensor.len() {
|
for i in 0..tensor.len() {
|
||||||
tensor[i] = rng.gen();
|
tensor[i] = rng.gen();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@ -14,7 +16,7 @@ fn random_tensor_r2_manifold() -> Tensor<f64, 2> {
|
|||||||
|
|
||||||
fn random_tensor_r2_ndarray() -> ndarray::Array2<f64> {
|
fn random_tensor_r2_ndarray() -> ndarray::Array2<f64> {
|
||||||
let mut rng = rand::thread_rng();
|
let mut rng = rand::thread_rng();
|
||||||
let (rows, cols) = (1000, 1000);
|
let (rows, cols) = (SIZE, SIZE);
|
||||||
let mut tensor = ndarray::Array2::<f64>::zeros((rows, cols));
|
let mut tensor = ndarray::Array2::<f64>::zeros((rows, cols));
|
||||||
for i in 0..rows {
|
for i in 0..rows {
|
||||||
for j in 0..cols {
|
for j in 0..cols {
|
||||||
@ -40,7 +42,7 @@ fn tensor_product(c: &mut Criterion) {
|
|||||||
let a = random_tensor_r2_manifold();
|
let a = random_tensor_r2_manifold();
|
||||||
let b = random_tensor_r2_manifold();
|
let b = random_tensor_r2_manifold();
|
||||||
let c = a + b;
|
let c = a + b;
|
||||||
assert!(c.shape().as_array() == &[1000, 1000]);
|
assert!(c.shape().as_array() == &[SIZE, SIZE]);
|
||||||
})
|
})
|
||||||
},
|
},
|
||||||
);
|
);
|
||||||
@ -53,7 +55,7 @@ fn tensor_product(c: &mut Criterion) {
|
|||||||
let a = random_tensor_r2_ndarray();
|
let a = random_tensor_r2_ndarray();
|
||||||
let b = random_tensor_r2_ndarray();
|
let b = random_tensor_r2_ndarray();
|
||||||
let c = a + b;
|
let c = a + b;
|
||||||
assert!(c.shape() == &[1000, 1000]);
|
assert!(c.shape() == &[SIZE, SIZE]);
|
||||||
})
|
})
|
||||||
},
|
},
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
118
src/axis.rs
118
src/axis.rs
@ -1,118 +0,0 @@
|
|||||||
use super::*;
|
|
||||||
use getset::{Getters, MutGetters};
|
|
||||||
|
|
||||||
#[derive(Clone, Debug, Getters)]
|
|
||||||
pub struct TensorAxis<'a, T: Value, const R: usize> {
|
|
||||||
#[getset(get = "pub")]
|
|
||||||
tensor: &'a Tensor<T, R>,
|
|
||||||
#[getset(get = "pub")]
|
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||||||
dim: usize,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<'a, T: Value, const R: usize> TensorAxis<'a, T, R> {
|
|
||||||
pub fn new(tensor: &'a Tensor<T, R>, dim: usize) -> Self {
|
|
||||||
assert!(dim < R, "TensorAxis out of bounds");
|
|
||||||
Self { tensor, dim }
|
|
||||||
}
|
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||||||
|
|
||||||
pub fn len(&self) -> usize {
|
|
||||||
self.tensor.shape().get(self.dim)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn shape(&self) -> &TensorShape<R> {
|
|
||||||
self.tensor.shape()
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn iter_level(&'a self, level: usize) -> TensorAxisIterator<'a, T, R> {
|
|
||||||
assert!(level < self.len(), "Level out of bounds");
|
|
||||||
let mut index = TensorIndex::new(self.shape().clone(), [0; R]);
|
|
||||||
index.set_axis(self.dim, level);
|
|
||||||
TensorAxisIterator::new(self)
|
|
||||||
.set_start(level)
|
|
||||||
.set_end(level + 1)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#[derive(Clone, Debug, Getters, MutGetters)]
|
|
||||||
pub struct TensorAxisIterator<'a, T: Value, const R: usize> {
|
|
||||||
#[getset(get = "pub")]
|
|
||||||
axis: &'a TensorAxis<'a, T, R>,
|
|
||||||
#[getset(get = "pub", get_mut = "pub")]
|
|
||||||
index: TensorIndex<R>,
|
|
||||||
#[getset(get = "pub")]
|
|
||||||
end: Option<usize>,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<'a, T: Value, const R: usize> TensorAxisIterator<'a, T, R> {
|
|
||||||
pub fn new(axis: &'a TensorAxis<'a, T, R>) -> Self {
|
|
||||||
Self {
|
|
||||||
axis,
|
|
||||||
index: TensorIndex::new(axis.shape().clone(), [0; R]),
|
|
||||||
end: None,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn set_start(self, start: usize) -> Self {
|
|
||||||
assert!(start < self.axis().len(), "Start out of bounds");
|
|
||||||
let mut index = TensorIndex::new(self.axis().shape().clone(), [0; R]);
|
|
||||||
index.set_axis(self.axis.dim, start);
|
|
||||||
Self {
|
|
||||||
axis: self.axis(),
|
|
||||||
index,
|
|
||||||
end: None,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn set_end(self, end: usize) -> Self {
|
|
||||||
assert!(end <= self.axis().len(), "End out of bounds");
|
|
||||||
Self {
|
|
||||||
axis: self.axis(),
|
|
||||||
index: self.index().clone(),
|
|
||||||
end: Some(end),
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn set_level(self, level: usize) -> Self {
|
|
||||||
assert!(level < self.axis().len(), "Level out of bounds");
|
|
||||||
self.set_start(level).set_end(level + 1)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn level(&'a self, level: usize) -> impl Iterator<Item = &'a T> + 'a {
|
|
||||||
Self::new(self.axis()).set_level(level)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn axis_max_idx(&self) -> usize {
|
|
||||||
self.end().unwrap_or(self.axis().len())
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn axis_idx(&self) -> usize {
|
|
||||||
self.index().get_axis(*self.axis().dim())
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn axis_dim(&self) -> usize {
|
|
||||||
self.axis().dim().clone()
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<'a, T: Value, const R: usize> Iterator for TensorAxisIterator<'a, T, R> {
|
|
||||||
type Item = &'a T;
|
|
||||||
|
|
||||||
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
|
|
||||||
if self.axis_idx() == self.axis_max_idx() {
|
|
||||||
return None;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
let result = unsafe { self.axis().tensor().get_unchecked(self.index) };
|
|
||||||
let axis_dim = self.axis_dim();
|
|
||||||
self.index_mut().inc_axis(axis_dim);
|
|
||||||
Some(result)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<'a, T: Value, const R: usize> IntoIterator for &'a TensorAxis<'a, T, R> {
|
|
||||||
type Item = &'a T;
|
|
||||||
type IntoIter = TensorAxisIterator<'a, T, R>;
|
|
||||||
|
|
||||||
fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
|
|
||||||
TensorAxisIterator::new(&self)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
437
src/index.rs
437
src/index.rs
@ -2,9 +2,18 @@ use super::*;
|
|||||||
use getset::{Getters, MutGetters};
|
use getset::{Getters, MutGetters};
|
||||||
use std::{
|
use std::{
|
||||||
cmp::Ordering,
|
cmp::Ordering,
|
||||||
ops::{Add, Index, IndexMut, Sub},
|
ops::{Index, IndexMut},
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
/// A multi-dimensional index into a tensor.
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
/// use manifold::*;
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// let shape = TensorShape::new([2, 3, 4]);
|
||||||
|
/// let index = TensorIndex::new(shape, [1, 2, 3]);
|
||||||
|
/// assert_eq!(index.flat(), 23);
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
#[derive(Clone, Copy, Debug, Getters, MutGetters)]
|
#[derive(Clone, Copy, Debug, Getters, MutGetters)]
|
||||||
pub struct TensorIndex<const R: usize> {
|
pub struct TensorIndex<const R: usize> {
|
||||||
#[getset(get = "pub", get_mut = "pub")]
|
#[getset(get = "pub", get_mut = "pub")]
|
||||||
@ -16,6 +25,15 @@ pub struct TensorIndex<const R: usize> {
|
|||||||
// ---- Construction and Initialization ---------------------------------------
|
// ---- Construction and Initialization ---------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> TensorIndex<R> {
|
impl<const R: usize> TensorIndex<R> {
|
||||||
|
/// Creates a new `TensorIndex` instance.
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
/// use manifold::*;
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// let shape = TensorShape::new([2, 3, 4]);
|
||||||
|
/// let index = TensorIndex::new(shape, [1, 2, 3]);
|
||||||
|
/// assert_eq!(index.flat(), 23);
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
pub fn new(shape: TensorShape<R>, indices: [usize; R]) -> Self {
|
pub fn new(shape: TensorShape<R>, indices: [usize; R]) -> Self {
|
||||||
if !shape.check_indices(indices) {
|
if !shape.check_indices(indices) {
|
||||||
panic!("indices out of bounds");
|
panic!("indices out of bounds");
|
||||||
@ -23,107 +41,167 @@ impl<const R: usize> TensorIndex<R> {
|
|||||||
Self { indices, shape }
|
Self { indices, shape }
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/// Creates a new `TensorIndex` instance with all indices set to zero.
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
/// use manifold::*;
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// let shape = TensorShape::new([2, 3, 4]);
|
||||||
|
/// let index = TensorIndex::zero(shape);
|
||||||
|
/// assert_eq!(index.flat(), 0);
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
pub const fn zero(shape: TensorShape<R>) -> Self {
|
pub const fn zero(shape: TensorShape<R>) -> Self {
|
||||||
Self {
|
Self {
|
||||||
indices: [0; R],
|
indices: [0; R],
|
||||||
shape,
|
shape,
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
pub fn last(shape: TensorShape<R>) -> Self {
|
// ---- Trivial Functions -----------------------------------------------------
|
||||||
let max_indices =
|
|
||||||
shape.as_array().map(|dim_size| dim_size.saturating_sub(1));
|
impl<const R: usize> TensorIndex<R> {
|
||||||
Self {
|
/// Returns `true` if all indices are zero.
|
||||||
indices: max_indices,
|
///
|
||||||
shape,
|
/// ```
|
||||||
}
|
/// use manifold::*;
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// let shape = TensorShape::new([2, 3, 4]);
|
||||||
|
/// let index = TensorIndex::zero(shape);
|
||||||
|
/// assert!(index.is_zero());
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
pub fn is_zero(&self) -> bool {
|
||||||
|
self.indices().iter().all(|&i| i == 0)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/// Returns `true` if the last index is equal to the size of the last
|
||||||
|
/// dimension.
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
/// use manifold::*;
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// let shape = TensorShape::new([1, 1]);
|
||||||
|
/// let mut index = TensorIndex::zero(shape);
|
||||||
|
/// assert!(!index.is_max());
|
||||||
|
/// index.inc();
|
||||||
|
/// assert!(index.is_max());
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
pub fn is_max(&self) -> bool {
|
||||||
|
self.indices()[0] == self.shape().get(0)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// ---- Utils -----------------------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> TensorIndex<R> {
|
impl<const R: usize> TensorIndex<R> {
|
||||||
pub fn is_zero(&self) -> bool {
|
/// Resets the index to zero.
|
||||||
self.indices.iter().all(|&i| i == 0)
|
///
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
/// use manifold::*;
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// let shape = TensorShape::new([2, 3, 4]);
|
||||||
|
/// let mut index = TensorIndex::new(shape, [1, 2, 3]);
|
||||||
|
/// assert_eq!(index.flat(), 23);
|
||||||
|
/// index.reset();
|
||||||
|
/// assert_eq!(index.flat(), 0);
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
pub fn reset(&mut self) {
|
||||||
|
*self.indices_mut() = [0; R];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
pub fn is_overflow(&self) -> bool {
|
// ---- Increment and Decrement -----------------------------------------------
|
||||||
// Check if the last index is equal to the size of the last dimension
|
|
||||||
self.indices[0] >= self.shape.get(R - 1)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn reset(&mut self) {
|
impl<const R: usize> TensorIndex<R> {
|
||||||
self.indices = [0; R];
|
/// Increments the index by one.
|
||||||
}
|
///
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
/// use manifold::*;
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// let shape = TensorShape::new([2, 3, 4]);
|
||||||
|
/// let mut index = TensorIndex::zero(shape);
|
||||||
|
/// assert_eq!(index.flat(), 0);
|
||||||
|
/// index.inc();
|
||||||
|
/// assert_eq!(index.flat(), 1);
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
pub fn inc(&mut self) {
|
||||||
|
if self.indices()[0] == self.shape().get(0) {
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/// Increments the index and returns a boolean indicating whether the end
|
let shape = self.shape().as_array().clone();
|
||||||
/// has been reached.
|
|
||||||
///
|
|
||||||
/// # Returns
|
|
||||||
/// `true` if the increment does not overflow and is still within bounds;
|
|
||||||
/// `false` if it overflows, indicating the end of the tensor.
|
|
||||||
pub fn inc(&mut self) -> bool {
|
|
||||||
if self.indices()[0] >= self.shape().get(0) {
|
|
||||||
return false;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
let shape = self.shape().as_array().clone();
|
|
||||||
let mut carry = 1;
|
|
||||||
for (i, &dim_size) in self.indices.iter_mut().zip(&shape).rev() {
|
|
||||||
if carry == 1 {
|
|
||||||
*i += 1;
|
|
||||||
if *i >= dim_size {
|
|
||||||
*i = 0; // Reset index in this dimension and carry over
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
carry = 0; // Increment successful, no carry needed
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// If carry is still 1 after the loop, it means we've incremented past
|
for (i, dim) in self.indices_mut().iter_mut().rev().enumerate() {
|
||||||
// the last dimension
|
*dim += 1;
|
||||||
if carry == 1 {
|
if *dim < shape[i] {
|
||||||
// Set the index to an invalid state to indicate the end of the
|
return;
|
||||||
// iteration indicated by setting the first index to the
|
}
|
||||||
// size of the first dimension
|
*dim = 0;
|
||||||
self.indices[0] = self.shape.as_array()[0];
|
}
|
||||||
return true; // Indicate that the iteration is complete
|
|
||||||
}
|
|
||||||
false
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// fn inc_axis
|
self.indices_mut()[0] = self.shape().get(0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
pub fn inc_axis(&mut self, fixed_axis: usize) {
|
/// Increments the index by one, with the specified axis fixed,
|
||||||
assert!(fixed_axis < R, "TensorAxis out of bounds");
|
/// i.e. the index of the fixed axis is incremented only if the
|
||||||
assert!(
|
/// index of the other axes reaches the maximum.
|
||||||
self.indices()[fixed_axis] < self.shape().get(fixed_axis),
|
///
|
||||||
"Index out of bounds"
|
/// ```
|
||||||
);
|
/// use manifold::*;
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// let shape = TensorShape::new([2, 3, 4]);
|
||||||
|
/// let mut index = TensorIndex::zero(shape);
|
||||||
|
/// assert_eq!(index.flat(), 0);
|
||||||
|
/// index.inc_fixed_axis(Axis(0));
|
||||||
|
/// assert_eq!(index.flat(), 4);
|
||||||
|
/// index.inc_fixed_axis(Axis(1));
|
||||||
|
/// assert_eq!(index.flat(), 5);
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
pub fn inc_fixed_axis(&mut self, ax: Axis) {
|
||||||
|
let ax = ax.0;
|
||||||
|
let shape = self.shape().as_array().clone();
|
||||||
|
assert!(ax < R, "TensorAxis out of bounds");
|
||||||
|
if self.indices()[ax] == self.shape().get(ax) {
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// Try to increment non-fixed axes
|
// Iterate over all axes, skipping the fixed axis 'ax'
|
||||||
for i in (0..R).rev() {
|
for (i, dim) in self.indices_mut().iter_mut().rev().enumerate() {
|
||||||
if i != fixed_axis {
|
if i != ax { // Skip the fixed axis
|
||||||
if self.indices[i] + 1 < self.shape.get(i) {
|
*dim += 1;
|
||||||
self.indices[i] += 1;
|
if *dim < shape[i] {
|
||||||
return;
|
return; // No carry over needed
|
||||||
} else {
|
}
|
||||||
self.indices[i] = 0;
|
*dim = 0; // Reset the current axis and carry over to the next
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if self.indices[fixed_axis] < self.shape.get(fixed_axis) {
|
// Handle the case where incrementing has reached the end
|
||||||
self.indices[fixed_axis] += 1;
|
if self.indices()[ax] < self.shape().get(ax) {
|
||||||
for i in 0..R {
|
self.indices_mut()[ax] += 1;
|
||||||
if i != fixed_axis {
|
} else {
|
||||||
self.indices[i] = 0;
|
// Reset if the fixed axis also overflows
|
||||||
}
|
self.indices_mut()[ax] = self.shape().get(ax);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
return;
|
}
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn inc_transposed(&mut self, order: &[usize; R]) -> bool {
|
/// Increments the index by one, reordering the order in which the
|
||||||
|
/// axes are incremented.
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
/// use manifold::*;
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// let shape = TensorShape::new([2, 3, 4]);
|
||||||
|
/// let mut index = TensorIndex::zero(shape);
|
||||||
|
/// assert_eq!(index.flat(), 0);
|
||||||
|
/// index.inc_transposed(&[2, 1, 0]);
|
||||||
|
/// assert_eq!(index.flat(), 12);
|
||||||
|
/// index.inc_transposed(&[0, 1, 2]);
|
||||||
|
/// assert_eq!(index.flat(), 13);
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
pub fn inc_transposed(&mut self, order: &[usize; R]) {
|
||||||
if self.indices()[order[0]] >= self.shape().get(order[0]) {
|
if self.indices()[order[0]] >= self.shape().get(order[0]) {
|
||||||
return false;
|
return ;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
let mut carry = 1;
|
let mut carry = 1;
|
||||||
@ -143,10 +221,7 @@ impl<const R: usize> TensorIndex<R> {
|
|||||||
|
|
||||||
if carry == 1 {
|
if carry == 1 {
|
||||||
self.indices_mut()[order[0]] = self.shape().get(order[0]);
|
self.indices_mut()[order[0]] = self.shape().get(order[0]);
|
||||||
return true;
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
false
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
pub fn dec(&mut self) {
|
pub fn dec(&mut self) {
|
||||||
@ -226,45 +301,23 @@ impl<const R: usize> TensorIndex<R> {
|
|||||||
// indicate overflow
|
// indicate overflow
|
||||||
self.indices[order[0]] = self.shape.get(order[0]);
|
self.indices[order[0]] = self.shape.get(order[0]);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// ---- Conversion to Flat Index ----------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
impl <const R: usize> TensorIndex<R> {
|
||||||
|
|
||||||
/// Converts the multi-dimensional index to a flat index.
|
/// Converts the multi-dimensional index to a flat index.
|
||||||
///
|
///
|
||||||
/// This method calculates the flat index corresponding to the
|
/// # Examples
|
||||||
/// multi-dimensional index stored in `self.indices`, given the shape of
|
///
|
||||||
/// the tensor stored in `self.shape`. The calculation is based on the
|
/// ```
|
||||||
/// assumption that the tensor is stored in row-major order,
|
/// use manifold::*;
|
||||||
/// where the last dimension varies the fastest.
|
///
|
||||||
///
|
/// let shape = TensorShape::new([2, 3, 4]);
|
||||||
/// # Returns
|
/// let index = TensorIndex::new(shape, [1, 2, 3]);
|
||||||
/// The flat index corresponding to the multi-dimensional index.
|
/// assert_eq!(index.flat(), 23);
|
||||||
///
|
/// ```
|
||||||
/// # How It Works
|
|
||||||
/// - The method iterates over each pair of corresponding index and
|
|
||||||
/// dimension size, starting from the last dimension (hence `rev()` is
|
|
||||||
/// used for reverse iteration).
|
|
||||||
/// - In each iteration, it performs two main operations:
|
|
||||||
/// 1. **Index Contribution**: Multiplies the current index (`idx`) by a
|
|
||||||
/// running product of dimension sizes (`product`). This calculates the
|
|
||||||
/// contribution of the current index to the overall flat index.
|
|
||||||
/// 2. **Product Update**: Multiplies `product` by the current dimension
|
|
||||||
/// size (`dim_size`). This updates `product` for the next iteration,
|
|
||||||
/// as each dimension contributes to the flat index based on the sizes
|
|
||||||
/// of all preceding dimensions.
|
|
||||||
/// - The `fold` operation accumulates these results, starting with an
|
|
||||||
/// initial state of `(0, 1)` where `0` is the initial flat index and `1`
|
|
||||||
/// is the initial product.
|
|
||||||
/// - The final flat index is obtained after the last iteration, which is
|
|
||||||
/// the first element of the tuple resulting from the `fold`.
|
|
||||||
///
|
|
||||||
/// # Example
|
|
||||||
/// Consider a tensor with shape `[3, 4, 5]` and an index `[1, 2, 3]`.
|
|
||||||
/// - Starting with a flat index of 0 and a product of 1,
|
|
||||||
/// - For the last dimension (size 5), add 3 * 1 to the flat index. Update
|
|
||||||
/// the product to 1 * 5 = 5.
|
|
||||||
/// - For the second dimension (size 4), add 2 * 5 to the flat index. Update
|
|
||||||
/// the product to 5 * 4 = 20.
|
|
||||||
/// - For the first dimension (size 3), add 1 * 20 to the flat index. The
|
|
||||||
/// final flat index is 3 + 10 + 20 = 33.
|
|
||||||
pub fn flat(&self) -> usize {
|
pub fn flat(&self) -> usize {
|
||||||
self.indices()
|
self.indices()
|
||||||
.iter()
|
.iter()
|
||||||
@ -275,37 +328,9 @@ impl<const R: usize> TensorIndex<R> {
|
|||||||
})
|
})
|
||||||
.0
|
.0
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
pub fn set_axis(&mut self, axis: usize, value: usize) {
|
|
||||||
assert!(axis < R, "TensorAxis out of bounds");
|
|
||||||
// assert!(value < self.shape.get(axis), "Value out of bounds");
|
|
||||||
self.indices[axis] = value;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn try_set_axis(&mut self, axis: usize, value: usize) -> bool {
|
|
||||||
assert!(axis < R, "TensorAxis out of bounds");
|
|
||||||
if value < self.shape.get(axis) {
|
|
||||||
self.indices[axis] = value;
|
|
||||||
true
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
false
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn get_axis(&self, axis: usize) -> usize {
|
|
||||||
assert!(axis < R, "TensorAxis out of bounds");
|
|
||||||
self.indices[axis]
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn iter_transposed(
|
|
||||||
&self,
|
|
||||||
order: [usize; R],
|
|
||||||
) -> TensorIndexTransposedIterator<R> {
|
|
||||||
TensorIndexTransposedIterator::new(self.shape().clone(), order)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// --- blanket impls ---
|
// --- Equality and Ordering --------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> PartialEq for TensorIndex<R> {
|
impl<const R: usize> PartialEq for TensorIndex<R> {
|
||||||
fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
|
fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
|
||||||
@ -327,6 +352,8 @@ impl<const R: usize> Ord for TensorIndex<R> {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// ---- Indexing --------------------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> Index<usize> for TensorIndex<R> {
|
impl<const R: usize> Index<usize> for TensorIndex<R> {
|
||||||
type Output = usize;
|
type Output = usize;
|
||||||
|
|
||||||
@ -341,6 +368,8 @@ impl<const R: usize> IndexMut<usize> for TensorIndex<R> {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// ---- Conversion to TensorIndex ---------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> From<(TensorShape<R>, [usize; R])> for TensorIndex<R> {
|
impl<const R: usize> From<(TensorShape<R>, [usize; R])> for TensorIndex<R> {
|
||||||
fn from((shape, indices): (TensorShape<R>, [usize; R])) -> Self {
|
fn from((shape, indices): (TensorShape<R>, [usize; R])) -> Self {
|
||||||
assert!(shape.check_indices(indices));
|
assert!(shape.check_indices(indices));
|
||||||
@ -367,6 +396,8 @@ impl<T: Value, const R: usize> From<Tensor<T, R>> for TensorIndex<R> {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// ---- Display ---------------------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> std::fmt::Display for TensorIndex<R> {
|
impl<const R: usize> std::fmt::Display for TensorIndex<R> {
|
||||||
fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
|
fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
|
||||||
write!(f, "[")?;
|
write!(f, "[")?;
|
||||||
@ -384,113 +415,3 @@ impl<const R: usize> std::fmt::Display for TensorIndex<R> {
|
|||||||
write!(f, "]")
|
write!(f, "]")
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// ---- Arithmetic Operations ----
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> Add for TensorIndex<R> {
|
|
||||||
type Output = Self;
|
|
||||||
|
|
||||||
fn add(self, rhs: Self) -> Self::Output {
|
|
||||||
assert_eq!(self.shape, rhs.shape, "TensorShape mismatch");
|
|
||||||
|
|
||||||
let mut result_indices = [0; R];
|
|
||||||
for i in 0..R {
|
|
||||||
result_indices[i] = self.indices[i] + rhs.indices[i];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
Self {
|
|
||||||
indices: result_indices,
|
|
||||||
shape: self.shape,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> Sub for TensorIndex<R> {
|
|
||||||
type Output = Self;
|
|
||||||
|
|
||||||
fn sub(self, rhs: Self) -> Self::Output {
|
|
||||||
assert_eq!(self.shape, rhs.shape, "TensorShape mismatch");
|
|
||||||
|
|
||||||
let mut result_indices = [0; R];
|
|
||||||
for i in 0..R {
|
|
||||||
result_indices[i] = self.indices[i].saturating_sub(rhs.indices[i]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
Self {
|
|
||||||
indices: result_indices,
|
|
||||||
shape: self.shape,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// ---- Iterator ----
|
|
||||||
|
|
||||||
pub struct TensorIndexIterator<const R: usize> {
|
|
||||||
current: TensorIndex<R>,
|
|
||||||
end: bool,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> TensorIndexIterator<R> {
|
|
||||||
pub fn new(shape: TensorShape<R>) -> Self {
|
|
||||||
Self {
|
|
||||||
current: TensorIndex::zero(shape),
|
|
||||||
end: false,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> Iterator for TensorIndexIterator<R> {
|
|
||||||
type Item = TensorIndex<R>;
|
|
||||||
|
|
||||||
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
|
|
||||||
if self.end {
|
|
||||||
return None;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
let result = self.current;
|
|
||||||
self.end = self.current.inc();
|
|
||||||
Some(result)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> IntoIterator for TensorIndex<R> {
|
|
||||||
type Item = TensorIndex<R>;
|
|
||||||
type IntoIter = TensorIndexIterator<R>;
|
|
||||||
|
|
||||||
fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
|
|
||||||
TensorIndexIterator {
|
|
||||||
current: self,
|
|
||||||
end: false,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub struct TensorIndexTransposedIterator<const R: usize> {
|
|
||||||
current: TensorIndex<R>,
|
|
||||||
order: [usize; R],
|
|
||||||
end: bool,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> TensorIndexTransposedIterator<R> {
|
|
||||||
pub fn new(shape: TensorShape<R>, order: [usize; R]) -> Self {
|
|
||||||
Self {
|
|
||||||
current: TensorIndex::zero(shape),
|
|
||||||
end: false,
|
|
||||||
order,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> Iterator for TensorIndexTransposedIterator<R> {
|
|
||||||
type Item = TensorIndex<R>;
|
|
||||||
|
|
||||||
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
|
|
||||||
if self.end {
|
|
||||||
return None;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
let result = self.current;
|
|
||||||
self.end = self.current.inc_transposed(&self.order);
|
|
||||||
Some(result)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
71
src/iterators.rs
Normal file
71
src/iterators.rs
Normal file
@ -0,0 +1,71 @@
|
|||||||
|
use super::*;
|
||||||
|
use std::fmt::{Display, Formatter, Result as FmtResult};
|
||||||
|
|
||||||
|
// ---- Iterator --------------------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
pub struct TensorIterator<'a, T: Value, const R: usize> {
|
||||||
|
tensor: &'a Tensor<T, R>,
|
||||||
|
index: TensorIndex<R>,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<'a, T: Value, const R: usize> TensorIterator<'a, T, R> {
|
||||||
|
pub fn new(tensor: &'a Tensor<T, R>) -> Self {
|
||||||
|
Self {
|
||||||
|
tensor,
|
||||||
|
index: tensor.shape().index_zero(),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<'a, T: Value, const R: usize> Iterator for TensorIterator<'a, T, R> {
|
||||||
|
type Item = &'a T;
|
||||||
|
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
|
||||||
|
if self.index.is_max() {
|
||||||
|
return None;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let result = unsafe { self.tensor.get_unchecked(self.index) };
|
||||||
|
self.index.inc();
|
||||||
|
Some(result)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<'a, T: Value, const R: usize> IntoIterator for &'a Tensor<T, R> {
|
||||||
|
type Item = &'a T;
|
||||||
|
type IntoIter = TensorIterator<'a, T, R>;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
|
||||||
|
TensorIterator::new(self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<'a, T: Value, const R: usize> Display for TensorIterator<'a, T, R> {
|
||||||
|
fn fmt(&self, f: &mut Formatter<'_>) -> FmtResult {
|
||||||
|
// Print the current index and flat index
|
||||||
|
write!(
|
||||||
|
f,
|
||||||
|
"Current Index: {}, Flat Index: {}",
|
||||||
|
self.index,
|
||||||
|
self.index.flat()
|
||||||
|
)?;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Print the tensor elements, highlighting the current element
|
||||||
|
write!(f, ", Tensor Elements: [")?;
|
||||||
|
for (i, elem) in self.tensor.buffer().iter().enumerate() {
|
||||||
|
if i == self.index.flat() {
|
||||||
|
write!(f, "*{}*", elem)?; // Highlight the current element
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
write!(f, "{}", elem)?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if i < self.tensor.buffer().len() - 1 {
|
||||||
|
write!(f, ", ")?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
write!(f, "]")
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// ---- Axis Iterator ---------------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
// ---- Transposed Iterator ---------------------------------------------------
|
28
src/lib.rs
28
src/lib.rs
@ -2,14 +2,36 @@
|
|||||||
#![feature(generic_const_exprs)]
|
#![feature(generic_const_exprs)]
|
||||||
#![warn(clippy::all)]
|
#![warn(clippy::all)]
|
||||||
|
|
||||||
pub mod axis;
|
|
||||||
pub mod error;
|
pub mod error;
|
||||||
pub mod index;
|
pub mod index;
|
||||||
pub mod shape;
|
pub mod shape;
|
||||||
pub mod tensor;
|
pub mod tensor;
|
||||||
pub mod value;
|
pub mod iterators;
|
||||||
|
|
||||||
pub use {axis::*, error::*, index::*, shape::*, tensor::*, value::*};
|
pub use {iterators::*, error::*, index::*, shape::*, tensor::*};
|
||||||
|
|
||||||
|
use num::{Num, One, Zero};
|
||||||
|
use serde::{Deserialize, Serialize};
|
||||||
|
use std::{fmt::Display, iter::Sum};
|
||||||
|
|
||||||
|
/// A trait for types that can be used as values in a tensor.
|
||||||
|
pub trait Value:
|
||||||
|
Num + Zero + One + Copy + Clone + Display + Serialize + Deserialize<'static>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T> Value for T where
|
||||||
|
T: Num
|
||||||
|
+ Zero
|
||||||
|
+ One
|
||||||
|
+ Copy
|
||||||
|
+ Clone
|
||||||
|
+ Display
|
||||||
|
+ Serialize
|
||||||
|
+ Deserialize<'static>
|
||||||
|
+ Sum
|
||||||
|
{
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[macro_export]
|
#[macro_export]
|
||||||
macro_rules! tensor {
|
macro_rules! tensor {
|
||||||
|
106
src/shape.rs
106
src/shape.rs
@ -12,7 +12,7 @@ impl<const R: usize> TensorShape<R> {
|
|||||||
Self(shape)
|
Self(shape)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
pub fn axis(&self, index: usize) -> Option<&usize> {
|
pub fn dim_size(&self, index: usize) -> Option<&usize> {
|
||||||
self.0.get(index)
|
self.0.get(index)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@ -28,13 +28,9 @@ impl<const R: usize> TensorShape<R> {
|
|||||||
&self.0
|
&self.0
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
pub const fn rank(&self) -> usize {
|
// pub fn flat_max(&self) -> usize {
|
||||||
R
|
// self.size() - 1
|
||||||
}
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
pub fn flat_max(&self) -> usize {
|
|
||||||
self.size() - 1
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
pub fn size(&self) -> usize {
|
pub fn size(&self) -> usize {
|
||||||
self.0.iter().product()
|
self.0.iter().product()
|
||||||
@ -119,29 +115,56 @@ impl<const R: usize> TensorShape<R> {
|
|||||||
TensorShape(new_shape)
|
TensorShape(new_shape)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
pub fn remove_axes<'a, T: Value, const NAX: usize>(
|
// pub fn remove_axes<'a, T: Value, const NAX: usize>(
|
||||||
&self,
|
// &self,
|
||||||
axes_to_remove: &'a [TensorAxis<'a, T, R>; NAX],
|
// axes_to_remove: &'a [TensorAxis<'a, T, R>; NAX],
|
||||||
) -> TensorShape<{ R - NAX }> {
|
// ) -> TensorShape<{ R - NAX }> {
|
||||||
// Create a new array to store the remaining dimensions
|
// // Create a new array to store the remaining dimensions
|
||||||
let mut new_shape = [0; R - NAX];
|
// let mut new_shape = [0; R - NAX];
|
||||||
let mut new_index = 0;
|
// let mut new_index = 0;
|
||||||
|
|
||||||
// Iterate over the original dimensions
|
// // Iterate over the original dimensions
|
||||||
for (index, &dim) in self.0.iter().enumerate() {
|
// for (index, &dim) in self.0.iter().enumerate() {
|
||||||
// Skip dimensions that are in the axes_to_remove array
|
// // Skip dimensions that are in the axes_to_remove array
|
||||||
for axis in axes_to_remove {
|
// for axis in axes_to_remove {
|
||||||
if *axis.dim() == index {
|
// if *axis.dim() == index {
|
||||||
continue;
|
// continue;
|
||||||
}
|
// }
|
||||||
}
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
// Add the dimension to the new shape array
|
// // Add the dimension to the new shape array
|
||||||
new_shape[new_index] = dim;
|
// new_shape[new_index] = dim;
|
||||||
new_index += 1;
|
// new_index += 1;
|
||||||
}
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
TensorShape(new_shape)
|
// TensorShape(new_shape)
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// ---- Blanket Implementations ----
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<const R: usize> From<[usize; R]> for TensorShape<R> {
|
||||||
|
fn from(shape: [usize; R]) -> Self {
|
||||||
|
Self::new(shape)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<const R: usize> PartialEq for TensorShape<R> {
|
||||||
|
fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
|
||||||
|
self.0 == other.0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<const R: usize> Eq for TensorShape<R> {}
|
||||||
|
|
||||||
|
// ---- From and Into Implementations ----
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T, const R: usize> From<Tensor<T, R>> for TensorShape<R>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
T: Value,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn from(tensor: Tensor<T, R>) -> Self {
|
||||||
|
*tensor.shape()
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@ -191,30 +214,3 @@ impl<const R: usize> Serialize for TensorShape<R> {
|
|||||||
seq.end()
|
seq.end()
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// ---- Blanket Implementations ----
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> From<[usize; R]> for TensorShape<R> {
|
|
||||||
fn from(shape: [usize; R]) -> Self {
|
|
||||||
Self::new(shape)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> PartialEq for TensorShape<R> {
|
|
||||||
fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
|
|
||||||
self.0 == other.0
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<const R: usize> Eq for TensorShape<R> {}
|
|
||||||
|
|
||||||
// ---- From and Into Implementations ----
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<T, const R: usize> From<Tensor<T, R>> for TensorShape<R>
|
|
||||||
where
|
|
||||||
T: Value,
|
|
||||||
{
|
|
||||||
fn from(tensor: Tensor<T, R>) -> Self {
|
|
||||||
*tensor.shape()
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
113
src/tensor.rs
113
src/tensor.rs
@ -28,6 +28,9 @@ pub struct Tensor<T, const R: usize> {
|
|||||||
shape: TensorShape<R>,
|
shape: TensorShape<R>,
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/// A type that represents an axis of a tensor.
|
||||||
|
pub struct Axis(pub usize);
|
||||||
|
|
||||||
// ---- Construction and Initialization ---------------------------------------
|
// ---- Construction and Initialization ---------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
impl<T: Value, const R: usize> Tensor<T, R> {
|
impl<T: Value, const R: usize> Tensor<T, R> {
|
||||||
@ -74,10 +77,27 @@ impl<T: Value, const R: usize> Tensor<T, R> {
|
|||||||
// ---- Trivial Getters -------------------------------------------------------
|
// ---- Trivial Getters -------------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
impl<T: Value, const R: usize> Tensor<T, R> {
|
impl<T: Value, const R: usize> Tensor<T, R> {
|
||||||
|
|
||||||
|
/// Get the rank of the tensor.
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
/// use manifold::Tensor;
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// let t = Tensor::<f64, 2>::new([3, 3].into());
|
||||||
|
/// assert_eq!(t.rank(), 2);
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
pub fn rank(&self) -> usize {
|
pub fn rank(&self) -> usize {
|
||||||
R
|
R
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/// Get the length of the tensor's buffer.
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
|
/// use manifold::Tensor;
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// let t = Tensor::<f64, 2>::new([3, 3].into());
|
||||||
|
/// assert_eq!(t.len(), 9);
|
||||||
|
/// ```
|
||||||
pub fn len(&self) -> usize {
|
pub fn len(&self) -> usize {
|
||||||
self.buffer().len()
|
self.buffer().len()
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@ -390,32 +410,6 @@ impl<T: Value, const R: usize> Tensor<T, R> {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// ---- Transpose -------------------------------------------------------------
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<T: Value, const R: usize> Tensor<T, R> {
|
|
||||||
/// Transpose the tensor according to the given order. The order must be a
|
|
||||||
/// permutation of the tensor's axes.
|
|
||||||
///
|
|
||||||
/// ```
|
|
||||||
/// use manifold::{tensor, Tensor, TensorShape};
|
|
||||||
///
|
|
||||||
/// let t = tensor!([[1, 2], [3, 4]]);
|
|
||||||
/// let t = t.transpose([1, 0]).unwrap();
|
|
||||||
/// assert_eq!(t, tensor!([[1, 3], [2, 4]]));
|
|
||||||
/// ```
|
|
||||||
pub fn transpose(self, order: [usize; R]) -> Result<Self> {
|
|
||||||
let buffer = TensorIndex::from(self.shape().clone())
|
|
||||||
.iter_transposed(order)
|
|
||||||
.map(|index| self.get(index).unwrap().clone())
|
|
||||||
.collect();
|
|
||||||
|
|
||||||
Ok(Tensor {
|
|
||||||
buffer,
|
|
||||||
shape: self.shape().reorder(order),
|
|
||||||
})
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// ---- Operations ------------------------------------------------------------
|
// ---- Operations ------------------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
impl<T: Value, const R: usize> Add for Tensor<T, R> {
|
impl<T: Value, const R: usize> Add for Tensor<T, R> {
|
||||||
@ -654,73 +648,6 @@ where
|
|||||||
|
|
||||||
impl<T, const R: usize> Eq for Tensor<T, R> where T: Eq {}
|
impl<T, const R: usize> Eq for Tensor<T, R> where T: Eq {}
|
||||||
|
|
||||||
// ---- Iterator --------------------------------------------------------------
|
|
||||||
|
|
||||||
pub struct TensorIterator<'a, T: Value, const R: usize> {
|
|
||||||
tensor: &'a Tensor<T, R>,
|
|
||||||
index: TensorIndex<R>,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<'a, T: Value, const R: usize> TensorIterator<'a, T, R> {
|
|
||||||
pub fn new(tensor: &'a Tensor<T, R>) -> Self {
|
|
||||||
Self {
|
|
||||||
tensor,
|
|
||||||
index: tensor.shape.index_zero(),
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<'a, T: Value, const R: usize> Iterator for TensorIterator<'a, T, R> {
|
|
||||||
type Item = &'a T;
|
|
||||||
fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
|
|
||||||
if self.index.is_overflow() {
|
|
||||||
return None;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
let result = unsafe { self.tensor.get_unchecked(self.index) };
|
|
||||||
self.index.inc();
|
|
||||||
Some(result)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<'a, T: Value, const R: usize> IntoIterator for &'a Tensor<T, R> {
|
|
||||||
type Item = &'a T;
|
|
||||||
type IntoIter = TensorIterator<'a, T, R>;
|
|
||||||
|
|
||||||
fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
|
|
||||||
TensorIterator::new(self)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// ---- Formatting ------------------------------------------------------------
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<'a, T: Value, const R: usize> Display for TensorIterator<'a, T, R> {
|
|
||||||
fn fmt(&self, f: &mut Formatter<'_>) -> FmtResult {
|
|
||||||
// Print the current index and flat index
|
|
||||||
write!(
|
|
||||||
f,
|
|
||||||
"Current Index: {}, Flat Index: {}",
|
|
||||||
self.index,
|
|
||||||
self.index.flat()
|
|
||||||
)?;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Print the tensor elements, highlighting the current element
|
|
||||||
write!(f, ", Tensor Elements: [")?;
|
|
||||||
for (i, elem) in self.tensor.buffer().iter().enumerate() {
|
|
||||||
if i == self.index.flat() {
|
|
||||||
write!(f, "*{}*", elem)?; // Highlight the current element
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
write!(f, "{}", elem)?;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if i < self.tensor.buffer().len() - 1 {
|
|
||||||
write!(f, ", ")?;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
write!(f, "]")
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// ---- From ------------------------------------------------------------------
|
// ---- From ------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
impl<T: Value, const R: usize> From<TensorShape<R>> for Tensor<T, R> {
|
impl<T: Value, const R: usize> From<TensorShape<R>> for Tensor<T, R> {
|
||||||
|
22
src/value.rs
22
src/value.rs
@ -1,22 +0,0 @@
|
|||||||
use num::{Num, One, Zero};
|
|
||||||
use serde::{Deserialize, Serialize};
|
|
||||||
use std::{fmt::Display, iter::Sum};
|
|
||||||
|
|
||||||
/// A trait for types that can be used as values in a tensor.
|
|
||||||
pub trait Value:
|
|
||||||
Num + Zero + One + Copy + Clone + Display + Serialize + Deserialize<'static>
|
|
||||||
{
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<T> Value for T where
|
|
||||||
T: Num
|
|
||||||
+ Zero
|
|
||||||
+ One
|
|
||||||
+ Copy
|
|
||||||
+ Clone
|
|
||||||
+ Display
|
|
||||||
+ Serialize
|
|
||||||
+ Deserialize<'static>
|
|
||||||
+ Sum
|
|
||||||
{
|
|
||||||
}
|
|
@ -157,105 +157,105 @@ fn test_index_dec_method() {
|
|||||||
assert_eq!(index, TensorIndex::zero(shape));
|
assert_eq!(index, TensorIndex::zero(shape));
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
#[test]
|
// #[test]
|
||||||
fn test_axis_iterator() {
|
// fn test_axis_iterator() {
|
||||||
// Creating a 2x2 Tensor for testing
|
// // Creating a 2x2 Tensor for testing
|
||||||
let tensor = Tensor::from([[1.0, 2.0], [3.0, 4.0]]);
|
// let tensor = Tensor::from([[1.0, 2.0], [3.0, 4.0]]);
|
||||||
|
|
||||||
// Testing iteration over the first axis (axis = 0)
|
// // Testing iteration over the first axis (axis = 0)
|
||||||
let axis = TensorAxis::new(&tensor, 0);
|
// let axis = TensorAxis::new(&tensor, 0);
|
||||||
|
|
||||||
let mut axis_iter = axis.into_iter();
|
// let mut axis_iter = axis.into_iter();
|
||||||
|
|
||||||
assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&1.0));
|
// assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&1.0));
|
||||||
assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&2.0));
|
// assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&2.0));
|
||||||
assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&3.0));
|
// assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&3.0));
|
||||||
assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&4.0));
|
// assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&4.0));
|
||||||
|
|
||||||
// Resetting the iterator for the second axis (axis = 1)
|
// // Resetting the iterator for the second axis (axis = 1)
|
||||||
let axis = TensorAxis::new(&tensor, 1);
|
// let axis = TensorAxis::new(&tensor, 1);
|
||||||
|
|
||||||
let mut axis_iter = axis.into_iter();
|
// let mut axis_iter = axis.into_iter();
|
||||||
|
|
||||||
assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&1.0));
|
// assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&1.0));
|
||||||
assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&3.0));
|
// assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&3.0));
|
||||||
assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&2.0));
|
// assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&2.0));
|
||||||
assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&4.0));
|
// assert_eq!(axis_iter.next(), Some(&4.0));
|
||||||
|
|
||||||
let shape = tensor.shape();
|
// let shape = tensor.shape();
|
||||||
|
|
||||||
let mut a: TensorIndex<2> = (shape.clone(), [0, 0]).into();
|
// let mut a: TensorIndex<2> = (shape.clone(), [0, 0]).into();
|
||||||
let b: TensorIndex<2> = (shape.clone(), [1, 1]).into();
|
// let b: TensorIndex<2> = (shape.clone(), [1, 1]).into();
|
||||||
|
|
||||||
while a <= b {
|
// while a <= b {
|
||||||
println!("a: {}", a);
|
// println!("a: {}", a);
|
||||||
a.inc();
|
// a.inc();
|
||||||
}
|
// }
|
||||||
}
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
#[test]
|
// #[test]
|
||||||
fn test_3d_tensor_axis_iteration() {
|
// fn test_3d_tensor_axis_iteration() {
|
||||||
// Create a 3D Tensor with specific values
|
// // Create a 3D Tensor with specific values
|
||||||
// Tensor shape is 2x2x2 for simplicity
|
// // Tensor shape is 2x2x2 for simplicity
|
||||||
let t = Tensor::from([[[1, 2], [3, 4]], [[5, 6], [7, 8]]]);
|
// let t = Tensor::from([[[1, 2], [3, 4]], [[5, 6], [7, 8]]]);
|
||||||
|
|
||||||
// TensorAxis 0 (Layer-wise):
|
// // TensorAxis 0 (Layer-wise):
|
||||||
//
|
// //
|
||||||
// t[0][0][0] = 1
|
// // t[0][0][0] = 1
|
||||||
// t[0][0][1] = 2
|
// // t[0][0][1] = 2
|
||||||
// t[0][1][0] = 3
|
// // t[0][1][0] = 3
|
||||||
// t[0][1][1] = 4
|
// // t[0][1][1] = 4
|
||||||
// t[1][0][0] = 5
|
// // t[1][0][0] = 5
|
||||||
// t[1][0][1] = 6
|
// // t[1][0][1] = 6
|
||||||
// t[1][1][0] = 7
|
// // t[1][1][0] = 7
|
||||||
// t[1][1][1] = 8
|
// // t[1][1][1] = 8
|
||||||
// [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
|
// // [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
|
||||||
//
|
// //
|
||||||
// This order suggests that for each "layer" (first level of arrays),
|
// // This order suggests that for each "layer" (first level of arrays),
|
||||||
// the iterator goes through all rows and columns. It first completes
|
// // the iterator goes through all rows and columns. It first completes
|
||||||
// the entire first layer, then moves to the second.
|
// // the entire first layer, then moves to the second.
|
||||||
|
|
||||||
let a0 = TensorAxis::new(&t, 0);
|
// let a0 = TensorAxis::new(&t, 0);
|
||||||
let a0_order = a0.into_iter().cloned().collect::<Vec<_>>();
|
// let a0_order = a0.into_iter().cloned().collect::<Vec<_>>();
|
||||||
assert_eq!(a0_order, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]);
|
// assert_eq!(a0_order, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]);
|
||||||
|
|
||||||
// TensorAxis 1 (Row-wise within each layer):
|
// // TensorAxis 1 (Row-wise within each layer):
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// //
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// t[0][0][0] = 1
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// // t[0][0][0] = 1
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// t[0][0][1] = 2
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// // t[0][0][1] = 2
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// t[1][0][0] = 5
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// // t[1][0][0] = 5
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// t[1][0][1] = 6
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// // t[1][0][1] = 6
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// t[0][1][0] = 3
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// // t[0][1][0] = 3
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// t[0][1][1] = 4
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// // t[0][1][1] = 4
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// t[1][1][0] = 7
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// // t[1][1][0] = 7
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// t[1][1][1] = 8
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// // t[1][1][1] = 8
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// [1, 2, 5, 6, 3, 4, 7, 8]
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// // [1, 2, 5, 6, 3, 4, 7, 8]
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//
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// //
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// This indicates that within each "layer", the iterator first
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// // This indicates that within each "layer", the iterator first
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// completes the first row across all layers, then the second row
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// // completes the first row across all layers, then the second row
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// across all layers.
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// // across all layers.
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let a1 = TensorAxis::new(&t, 1);
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// let a1 = TensorAxis::new(&t, 1);
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let a1_order = a1.into_iter().cloned().collect::<Vec<_>>();
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// let a1_order = a1.into_iter().cloned().collect::<Vec<_>>();
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assert_eq!(a1_order, [1, 2, 5, 6, 3, 4, 7, 8]);
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// assert_eq!(a1_order, [1, 2, 5, 6, 3, 4, 7, 8]);
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// TensorAxis 2 (Column-wise within each layer):
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// // TensorAxis 2 (Column-wise within each layer):
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//
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// //
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// t[0][0][0] = 1
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// // t[0][0][0] = 1
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// t[0][1][0] = 3
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// // t[0][1][0] = 3
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// t[1][0][0] = 5
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// // t[1][0][0] = 5
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// t[1][1][0] = 7
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// // t[1][1][0] = 7
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// t[0][0][1] = 2
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// // t[0][0][1] = 2
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// t[0][1][1] = 4
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// // t[0][1][1] = 4
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// t[1][0][1] = 6
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// // t[1][0][1] = 6
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// t[1][1][1] = 8
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// // t[1][1][1] = 8
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// [1, 3, 5, 7, 2, 4, 6, 8]
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// // [1, 3, 5, 7, 2, 4, 6, 8]
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//
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// //
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// This indicates that within each "layer", the iterator first
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// // This indicates that within each "layer", the iterator first
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// completes the first column across all layers, then the second
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// // completes the first column across all layers, then the second
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// column across all layers.
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// // column across all layers.
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let a2 = TensorAxis::new(&t, 2);
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// let a2 = TensorAxis::new(&t, 2);
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let a2_order = a2.into_iter().cloned().collect::<Vec<_>>();
|
// let a2_order = a2.into_iter().cloned().collect::<Vec<_>>();
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assert_eq!(a2_order, [1, 3, 5, 7, 2, 4, 6, 8]);
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// assert_eq!(a2_order, [1, 3, 5, 7, 2, 4, 6, 8]);
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}
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// }
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