MATLAB for循環優化三例

　　最近一周，對MATLAB有進行了新一輪的學習，對其矩陣化編程的思維有了更深入的了解。確實精妙！

例1：

　　將矩陣A= [1 2 3; 2 4 3; 3 4 5]中所有的數字3替換為33.

如果還停留在C語言的思維可能就是

>> 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語言則有更靈活的語法，

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

　　這句的意思就是講matlab中等於3的數復制為33；

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

　　當在MATLAB中輸入A==3

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

　　得到的是一個邏輯數組，接下來的復制操作只對邏輯為真的部分進行。顯然后一種寫法代碼更加簡潔。

例2

將A= [1 2;2 3; 3 4; 4 5]每行視為坐標；將5階零矩陣的這四個位置復制為1；

　　繼續常規思維，也是最正常的思維就是每個位置賦值：

>> 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

　　這里可以使用sub2ind這個函數，從字面意思已經知道，是將下標轉換為索引值，具體原理可以help sub2ind以及type sub2ind(查看源碼)

所以可以直接寫成

>> 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

　　深刻體會到矩陣處理問題的簡潔之美！

例3

統計矩陣A = [1 3 4; 5 3 2; 4 2 1]中3的個數

如果還停在初學C語言的思維，恐怕又是靠for解決問題

>> 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

　　這使如果知道find函數和length函數，就會輕松不少：

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

　總結，通過以上三個例子，可以看到：

　　1、學習一門新的東西，一定要把握其精髓，不要固定步自封（比如一味使用for循環）、生搬硬套；

　　2、就我現在體會，學習matlab最重要的是學習它豐富的函數和靈活的語法，也就是說這門語言處理運算的思維。

　　3、作為一個技術人員，一定要偷懶，摳門。什么是偷懶，相同的功能，能用一行代碼解決絕不用兩行，什么是摳門，用最簡潔的思維，最快的時間、最小的內存。

　　4、敢想敢做，敢想：為什么不能用一行代碼解決；敢做，敢於通過學習實現自己的想法。

2015-12-13