百年孤独 发表于 2016-3-30 15:58

数学建模十类经典算法(9)

19、多维数组基础,关于二维数组的补充
多维数组即含有多个页的数组;
多维数组的处理就是在原有的函数基础上增加一个参数:
例:
zeros(m,n,w)%创建一个m行n列w页的0矩阵
ones(m,n,w)
eye(m,n,w)
rand(m,n,w)
randn(m,n,w)
randperm没有多页的形式,它只能生成一个由1:n构成的随机排列的一维数组
相关函数:
reshape(A,m,n,w)将矩阵A变化为一个具有m行n列w页的矩阵
repmat(A,)将矩阵A作为一个单位,复制到一个具有m行n列w页的矩阵中去
注意:当要复制到的矩阵为二维时,完全可以用这种形式:repmat(A,m,n)
Cat(3,A,B,C)将矩阵A、B、C连接成为一个3页的矩阵
若矩阵A为n维矩阵,则size(A)将返回一个含n个元素的一维数组

20、多维数组的翻转
flipdim(A,1)将A的每个维中的矩阵进行上下翻转;相当于对A的每个维使用flipud
flipdim(A,2)将A的每个维中的矩阵进行左右翻转;相当于对A的每个维使用fliplr
flipdim(A,3)A的每个维中的矩阵不做变化,将A的每个维视为单位进行上下翻转;
flipdim(A,4)不做任何改变;

shiftdim(A,n)将A的维数进行轮换,分为轮换次数为正和轮换次数为负两种情况
例如:
m行n列w页经过1次维数的轮换就变为n列w行m页
m行n列w页经过-1次维数的轮换就变为1行m列n页w更高的维(轮换次数为负会增加维数)

例:>> size(A)%A的维数为2行3列3页

ans =

2 3 3
>> B=shiftdim(A,1)%使用shiftdim对维数翻转1次

B(:,:,1) =

7 16 10
3 9 13
8 2 1


B(:,:,2) =

15 17 12
14 18 4
11 6 5

>> size(B)%得到的新矩阵B的维数为3行3列2页

ans =

3 3 2
>> B=shiftdim(A,-1);%对矩阵A进行-1次的轮换
>> size(B)%得到的新矩阵B的维数为1*2*3*3

ans =

1 2 3 3

shiftdim维数轮换à联想记忆:shift+dim转换+维数
shiftdim的缺点:只能将各个维数轮换,不能对调,因此便有了permute函数对其进行补充

permute(A,order)将矩阵A的维数按照自己喜欢的方式进行轮换或对调,括号中的order表示A的维数的任意排列,例如A是四维矩阵,那么order就必须是1234这四个数的一个任一排列
例:
>> A=rand(2,2,3,3);%创建一个2-2-3-3的四维矩阵
>> B=permute(A,)%将A的第一维变为第二维,第二维变为第三维,第三维变为第一维
当我们用permute对一个三维数组进行四维的置换时,第四维数组一定是单一维(这也是shiftdim(A,-1)增加的维数都是单一维的原因),这是因为,任何一个数组都具有大于其本身尺寸的更高维数,并且这些维数均为单位维数。例如,一个二维数组是具有页这一维的,并且仅有一页。总之,任何超过数组本身大小的维数都是单一维。对于上述代码而言,由于M是一个三维数组,其第四维必为单一维,因此,将M第四维与第一维进行转置,第一维就变成了单一维。
由上面这段话,我们也容易知道:假设矩阵A的维数是二维的,当我们输入=size(A)时,一定有p=1

Ipermute是用于取消维数转置的函数
例:A为四维矩阵
B=permute(A,)%对矩阵A的维数进行转换
C=ipermute(B,)%对矩阵B的维数进行逆转换,最终重新得到矩阵A


xhy520lj 发表于 2016-3-30 23:05

不错!值得借鉴!
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