如何在C ++中从Scipy重复旋转(特征值或Qt)

在C++中，可以使用Scipy库来进行重复旋转（特征值或Qt）。Scipy是一个开源的科学计算库，提供了丰富的数学、科学和工程计算功能。

重复旋转是一种用于计算矩阵的特征值和特征向量的数值算法。在C++中，你可以使用Eigen库来进行矩阵计算和特征值求解。

下面是一个在C++中使用Scipy和Eigen库进行重复旋转的示例代码：

#include <iostream>
#include <Eigen/Dense>
#include <Eigen/Eigenvalues>
#include <pybind11/pybind11.h>
#include <pybind11/numpy.h>

namespace py = pybind11;

Eigen::MatrixXd to_eigen_matrix(py::array_t<double> array) {
    py::buffer_info info = array.request();
    double *ptr = static_cast<double *>(info.ptr);
    Eigen::MatrixXd matrix(info.shape[0], info.shape[1]);
    for (int i = 0; i < info.shape[0]; i++) {
        for (int j = 0; j < info.shape[1]; j++) {
            matrix(i, j) = ptr[i * info.shape[1] + j];
        }
    }
    return matrix;
}

py::array_t<double> from_eigen_matrix(const Eigen::MatrixXd &matrix) {
    auto rows = matrix.rows();
    auto cols = matrix.cols();
    py::array_t<double> array({ rows, cols });
    py::buffer_info info = array.request();
    double *ptr = static_cast<double *>(info.ptr);
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            ptr[i * cols + j] = matrix(i, j);
        }
    }
    return array;
}

py::array_t<double> repeat_rotation(py::array_t<double> input_matrix) {
    // Convert input matrix to Eigen matrix
    Eigen::MatrixXd matrix = to_eigen_matrix(input_matrix);
    
    // Compute eigenvalues and eigenvectors using Eigen library
    Eigen::EigenSolver<Eigen::MatrixXd> solver(matrix);
    Eigen::MatrixXd eigenvalues = solver.eigenvalues().real();
    Eigen::MatrixXd eigenvectors = solver.eigenvectors().real();
    
    // Perform repeat rotation on the matrix
    Eigen::MatrixXd rotated_matrix = eigenvectors * eigenvalues.asDiagonal() * eigenvectors.inverse();
    
    // Convert rotated matrix back to pybind11 array
    return from_eigen_matrix(rotated_matrix);
}

PYBIND11_MODULE(repeat_rotation, m) {
    m.def("repeat_rotation", &repeat_rotation, "Perform repeat rotation on matrix");
}

编译以上代码并生成一个C++扩展模块。然后，在Python中可以使用该模块来调用重复旋转函数。以下是一个使用示例：

import numpy as np
import repeat_rotation

# Create a test matrix
matrix = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]], dtype=np.float64)

# Call the repeat_rotation function from C++
rotated_matrix = repeat_rotation.repeat_rotation(matrix)

# Print the rotated matrix
print(rotated_matrix)

这样就可以在C++中使用Scipy和Eigen库来实现从Scipy重复旋转（特征值或Qt）的功能了。

参考文档：