Каков наилучший / быстрый способ построить очень большую цепочку Маркова из данных моделирования?

Я написал программу на C ++, которая имитирует определенный процесс, который я изучаю. Он выводит дискретные «состояния» на каждом временном шаге симуляции. Например:

a
b
c
b
c
b

будет выводом симуляционного прогона с начальным условием (заданным мной или сгенерированным случайным образом) и b & c будет состояниями, между которыми система продолжает колебаться.

Я хотел бы объединить многие из этих прогонов в цепочку Маркова, чтобы она превратилась в граф со следующими вершинами и ребрами. (Желательно во время выполнения, потому что сохранение выходных данных сначала занимает много места на диске.) Число в скобках указывает, сколько раз встречалась определенная вершина или ребро, так что это также должно быть сохранено.

Vertices: a(1), b(3) and c(2).

Edges: a->b(1), b->c(2), c->b(2).

Реальные состояния содержат 112 бит информации, и я генерирую миллиарды таких переходов. Проблема в том, что я не нашел библиотеку графов или программу для эффективной и быстрой генерации цепочки Маркова. Я играл с:

• Google разреженный хеш для создания моего собственного класса графа в C ++.
• Neo4J (я только начинал с этим)
• Лимонная библиотека

Я только что заполнил «График разреженных хеш-кодов Google», но оказалось, что на полпути он работает очень медленно. Примерно через день (использование памяти превышает 20 ГБ, что само по себе не является проблемой, поскольку их намного больше), оно замедляется и занимает около трех недель.

У меня есть доступ к компьютерам с 12 или 16 ядрами и 256 или 512 ГБ памяти, и я чувствую, что они должны работать.

Поскольку я не обученный программист и пишу код довольно медленно, я ищу некоторую информацию, прежде чем потратить много времени на работу над другим несовершенным решением.

• Какова будет лучшая программа / библиотека, которая может быстро принять большое количество вершин и ребер для построения цепочки Маркова?
• Является ли медлительность результатом использования неправильных инструментов или несовершенного кодирования (что я подозреваю) или я просто пытаюсь сделать что-то, что всегда будет занимать много времени?

Я надеюсь, что смог прояснить мою проблему. Заранее спасибо за любую мудрость или ответы.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Основываясь на вопросах и ответах в комментариях, я думаю, что мой вопрос должен был быть таким: какова подходящая быстрая матричная библиотека для C ++?