當我第一次用matlab語言編寫一個工程項目時,發現自己編寫的腳本里循環特別多,導致編程效率很低,這讓我特別苦惱。有一次導師讓我閱讀他編寫的一個Matlab腳本,並按照新要求對其進行更改。我發現腳本里多次用到find()函數,猛然間豁然開朗,原來有大部分循環可以用find()函數解決!對我而言,find()函數是我從Matlab小白開始進階的標志,僅以此文,獻給find()函數!
[1] find()函數基本功能
find()函數的基本功能是返回向量或者矩陣中不為0的元素的位置索引。
1 >> X = [1 0 4 -3 0 0 0 8 6]; 2 >> ind = find(X) 3 4 ind = 5 6 1 3 4 8 9
其有多種用法,比如返回前k的不為0的元素:
1 >> ind = find(X,2) 2 3 ind = 4 5 1 3
也可以寫成:
1 >> ind = find(X,2,'first') 2 3 ind = 4 5 1 3
返回后k個不為0的元素:
1 >> ind = find(X,2,'last') 2 3 ind = 4 5 8 9
若X是一個矩陣,索引該如何返回呢?
1 >> X = [1 -3 0;0 0 8;4 0 6] 2 3 X = 4 5 1 -3 0 6 0 0 8 7 4 0 6 8 9 >> ind = find(X) 10 11 ind = 12 13 1 14 3 15 4 16 8 17 9
這是因為在Matlab在存儲矩陣時,是一列一列存儲的,我們可以做一下驗證:
1 >> X(4) 2 3 ans = 4 5 -3
假如你需要按照行列的信息輸出該怎么辦呢?
>> [r,c] = find(X) r = 1 3 1 2 3 c = 1 1 2 3 3
如果你還需要輸出具體的元素值:
1 >> [r,c,v] = find(X) 2 r = 3 1 4 3 5 1 6 2 7 3 8 9 c = 10 1 11 1 12 2 13 3 14 3 15 16 v = 17 1 18 4 19 -3 20 8 21 6
[2] 進階技巧
(1)find()函數的功能是找到向量或者矩陣中不為0的元素,那如果需要找到其中滿足一定條件的元素,比如,等於4的元素該怎么辦呢?
1 >> X = [1 0 4 -3 0 0 0 8 6]; 2 >> ind = find(X == 4) 3 4 ind = 5 6 3
在Matlab中,有一個logical數據類型,和C++中的bool值相同。find()函數將logical值0也視為數值0,logical值1視為數值1,因此可以用上面的方法找到矩陣中滿足一定條件的元素。
(2)在程序中,我們經常會以向量中是否包含某一元素為判斷條件,比如X中是否有等於9的元素,這時也可以應用find()函數:
>> if isempty(find(X == 9)) log = 0 else log = 1 end log = 0
這里需要補充說明下,當輸入中沒有非0元素時,findf()返回一個空數組。
[3] 高級技巧
在進階技巧(2)中,假如向量X的階數很高,比如1000萬維,如果我們用上面的方法,運行速度會很慢。仔細分析這個語句,我們其實並不希望找到X中等於9的全部元素,我們只想找到其中是否有等於9的元素,所以,我們只需作如下更改:
1 isempty(find(X == 9,1))
我們做一個小實驗:
1 X = randi(100,1,10000000); 2 tic 3 for i = 1:100 4 isempty(find(X == 9)); 5 end 6 toc
輸出是:
1 Elapsed time is 1.954537 seconds.
更改后:
1 X = randi(100,1,10000000); 2 tic 3 for i = 1:100 4 isempty(find(X == 9,1)); 5 end 6 toc
輸出為:
1 Elapsed time is 0.757994 seconds.
運行效率約是原來的2.5倍。