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单轮MapReduce的矩阵乘法

2018年12月12日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1445字 ⁄ 字号 评论关闭

http://blog.sina.com.cn/s/blog_62186b460101ai1x.html

矩阵的乘法只有在第一个矩阵的列数(column)和第二个矩阵的行数(row)相同时才有定义。一般单指矩阵乘积时,指的便是一般矩阵乘积。若Ai×r矩阵,Br×j矩阵,则他们的乘积AB(有时记做A · B)会是一个i×j矩阵。其乘积矩阵的元素如下面式子得出:

 

Hadoop实例:单轮MapReduce的矩阵乘法

   

    书中提到的对矩阵乘法的MapReduce实现方法是:

    Map函数:对于矩阵M的每个元素M[i,j],产生一系列的键值对(i,k)->(M,j,
M[i,j]),
其中k=1,2…,直到矩阵N的列数。同样,对于矩阵N的每个元素N[j,k],产生一系列的键值对(ik)->(N,j,N[j,k]),其中i=1,2…,直到矩阵M的行数。

    Reduce函数:根据MR的原理,相同键i,k的数据会发送个同一个 reduce。如果M2*2矩阵,N2×3矩阵,reduce函数需要处理的数据为:

1,1->[(M,1,
M[1,1])
(M,2, M[1,2])(N,1, N[1,1])(N,2,
N[2,1])
]

1,2->[(M,1,
M[1,1])
(M,2, M[1,2])(N,1, N[1,2])(N,2,
N[2,2])
]

1,3->[(M,1,
M[1,1])
(M,2, M[1,2])(N,1, N[1,3])(N,2,
N[2,3])
],

2,1->[(M,1,
M[2,1])
(M,2, M[2,2])(N,1, N[1,1])(N,2,
N[2,1])
]

2,2->[(M,1,
M[2,1])
(M,2, M[2,2])(N,1, N[1,2])(N,2,
N[2,2])
]

2,3->[(M,1,
M[2,1])
(M,2, M[2,2])(N,1, N[1,3])(N,2,
N[2,3])
]

 

    这样只要将所有(M,j, M[i,j])(N,j,
N[j,k])
分别按照j值排序并放在不同的两个列表里面。将这个列表的第j个元素M[i,j]N[j,k]相乘,然后将这些积相加,最后积的和与键(i,k)组对作为reduce函数的输出。对于上面的例子reduce的输出就是:

1,1->M[1,1]*
N[1,1]+ M[1,2]* N[2,1]

1,2->M[1,1]*
N[1,2]+ M[1,2]* N[2,2]

1,3->M[1,1]*
N[1,3]+ M[1,2]* N[2,3]

2,1->M[2,1]*
N[2,1]+ M[2,2]* N[2,1]

2,2->M[2,1]*
N[1,2]+ M[2,2]* N[2,2]

2,3->M[2,1]*
N[1,3]+ M[2,2]* N[2,3]

 

    下面是MapReduce的实现步骤:

    (1).构造矩阵M300*150;矩阵N150*500。两矩阵的值放在一个M.data文件中,每行的格式为:文件标识#行坐标#列坐标#坐标值。

 

Hadoop实例:单轮MapReduce的矩阵乘法

   

    (2).基于上面的方法编写Map函数和Reduce函数。代码详见:

        https://github.com/intergret/snippet/blob/master/MartrixMultiplication.java

Hadoop实例:单轮MapReduce的矩阵乘法

 

Hadoop实例:单轮MapReduce的矩阵乘法

    

    (3).将运行的结果文件copy到本地,并使用check.py对结果中元素[10,95]的正确性进行验证。

Hadoop实例:单轮MapReduce的矩阵乘法


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