用于多个起点和终点的高效冒号运算符

Question

假设我有以下两个变量：

start_idx = [1 4 7];
end_idx   = [2 6 15];

我想有效地（如果可能，不要使用 for 循环）生成一行，其中包含在 start_idx 和 end_idx 的相应元素之间应用的冒号运算符。对于此示例，这将导致：

result = [1:2 4:6 7:15];

因此：

results = [1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15];

执行此操作的方法应该可以在 Simulink 的 MATLAB Function 模块中使用。非常感谢！

Answer 1

这是一种基于累积求和的矢量化方法 -

% Get lengths of each group
lens = end_idx - start_idx + 1;

% Determine positions in o/p array where groups would shift
shift_idx = cumsum(lens(1:end-1))+1

% Initialize ID array and at shifting positions place strategically created
% numbers, such that when ID array is cumulatively summed would result in
% desired "ramped" array
id_arr = ones(1,sum(lens));
id_arr([1 shift_idx]) = [start_idx(1) start_idx(2:end) - end_idx(1:end-1)];
out = cumsum(id_arr)

示例运行 -

start_idx =
     6     8    13
end_idx =
    11    11    15
out =
     6     7     8     9    10    11     8     9    10    11    13    14    15

Answer 2

如果你测量这段代码的运行时间，在清理工作空间后，你会看到平均需要 0.004 秒，而 Divakar 的代码也需要大致相同的时间，即 0.007 秒..

start_idx=[2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44];
end_idx=[100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 ...
1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200];
tic
final_arr=[];
for i=1:length(start_idx)
final_arr=[final_arr,start_idx(i):end_idx(i)];
end
toc
final_arr

如您所见，我使用了长度较长的起始和结束 idx 数组，并确保结束数组元素与它们各自的起始数组元素相距很远。

命令“toc”之后的经过时间总是根据 CPU 上的负载而变化。当我测量时间时，除了 MATLAB，我只打开了 1-2 个应用程序，并在执行此代码之前清除了工作区. final_arr 有大约 24k 个元素，但处理输出所花费的时间并不多。

希望对你有帮助。

Answer 3

这很麻烦，但也许更快：

x = min(start_idx):max(end_idx);
m = sum(bsxfun(@ge,x,start_idx(:)),1)==numel(end_idx)-sum(bsxfun(@le,x,end_idx(:)),1)+1;
result = x(m);

它正确处理空范围，即

start_idx = [1 4 16]
end_idx   = [2 6 15];

给予

result =
     1     2     4     5     6

Answer 4

正如我在 cmets 中指出的那样，解决这个问题的唯一方法是：

out=cell2mat(arrayfun(@(x,y)[x:y],start_idx,end_idx,'uniformoutput',false));

---

arrayfun 调用将创建一个元胞数组，其中每个元胞都是输出的一部分：

ans =

     1     2


ans =

     4     5     6


ans =

  Columns 1 through 8

     7     8     9    10    11    12    13    14

  Column 9

    15

通过将其包装在 cell2mat 调用中，您将获得预期的输出：

out =

  Columns 1 through 8

     1     2     4     5     6     7     8     9

  Columns 9 through 14

    10    11    12    13    14    15