最近一周,对MATLAB有进行了新一轮的学习,对其矩阵化编程的思维有了更深入的了解。确实精妙!

例1:

  将矩阵A= [1 2 3; 2 4 3; 3 4 5]中所有的数字3替换为33.

如果还停留在C语言的思维可能就是

>> for i=1:3
for j=1:3
if A(i,j)==3
A(i,j) = 33;
end
end
end
>> A
A =
     1     2    33
     2     4    33
    33     4     5

  而MATLAB语言则有更灵活的语法,

>> A(A==3) = 33
A =
     1     2    33
     2     4    33
    33     4     5

  这句的意思就是讲matlab中等于3的数复制为33;

>> A==3
ans =
     0     0     1
     0     0     1
     1     0     0

  当在MATLAB中输入A==3

>> A==3
ans =
     0     0     1
     0     0     1
     1     0     0

  得到的是一个逻辑数组,接下来的复制操作只对逻辑为真的部分进行。显然后一种写法代码更加简洁。

例2

将A= [1 2;2 3; 3 4; 4 5]每行视为坐标;将5阶零矩阵的这四个位置复制为1;

  继续常规思维,也是最正常的思维就是每个位置赋值:

>> A= [1 2;2 3; 3 4; 4 5];
B = zeros(5);
for i=1:4
    B(A(i,1),A(i,2)) = 1;
end
>> B
B =
     0     1     0     0     0
     0     0     1     0     0
     0     0     0     1     0
     0     0     0     0     1
     0     0     0     0     0

  这里可以使用sub2ind这个函数,从字面意思已经知道,是将下标转换为索引值,具体原理可以help sub2ind以及type sub2ind(查看源码)

所以可以直接写成

>> A= [1 2;2 3; 3 4; 4 5];
>> B = zeros(5);
>> B(sub2ind(size(B), A(:,1), A(:,2)))=1
B =
     0     1     0     0     0
     0     0     1     0     0
     0     0     0     1     0
     0     0     0     0     1
     0     0     0     0     0

  深刻体会到矩阵处理问题的简洁之美!

例3

统计矩阵A = [1 3 4; 5 3 2; 4 2 1]中3的个数

如果还停在初学C语言的思维,恐怕又是靠for解决问题

>> A = [1 3 4; 5 3 2; 4 2 1];
>> a = 0;
>> for i=1:3
for j=1:3
if A(i,j)==3
a = a+1;
end
end
end
>> a
a =
     2

  这使如果知道find函数和length函数,就会轻松不少:

>> length(find(A==3))
ans =
     2

 总结,通过以上三个例子,可以看到:

  1、学习一门新的东西,一定要把握其精髓,不要固定步自封(比如一味使用for循环)、生搬硬套;

  2、就我现在体会,学习matlab最重要的是学习它丰富的函数和灵活的语法,也就是说这门语言处理运算的思维。

  3、作为一个技术人员,一定要偷懒,抠门。什么是偷懒,相同的功能,能用一行代码解决绝不用两行,什么是抠门,用最简洁的思维,最快的时间、最小的内存。

  4、敢想敢做,敢想:为什么不能用一行代码解决;敢做,敢于通过学习实现自己的想法。

2015-12-13

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