MATLAB中没有for循环的多个数组的交集答案

【问题标题】：Intersection of multiple arrays without for loop in MATLABMATLAB中没有for循环的多个数组的交集
【发布时间】：2016-06-19 22:08:46
【问题描述】：

一直有人告诉我，在 MATLAB 中几乎所有的 for 循环都可以省略，而且它们通常会减慢处理速度。那么这里有没有办法做到这一点？：

我有一个单元阵列 (tsCell)。 tsCell 存储不同长度的时间数组。我想为所有时间数组（InterSection）找到一个相交的时间数组：

InterSection = tsCell{1}.time
for i = 2:length{tsCell};
    InterSection = intersect(InterSection,tsCell{i}.time);
end

【问题讨论】：

标签： arrays matlab cell vectorization intersection

【解决方案1】：

这是使用unique 和accumarray 的矢量化方法，假设输入元胞数组的每个元胞内没有重复项 -

[~,~,idx] = unique([tsCell_time{:}],'stable')
out = tsCell_time{1}(accumarray(idx,1) == length(tsCell_time))

示例运行 -

>> tsCell_time = {[1 6 4 5],[4 7 1],[1 4 3],[4 3 1 7]};

>> InterSection = tsCell_time{1};
for i = 2:length(tsCell_time)
    InterSection = intersect(InterSection,tsCell_time{i});
end
>> InterSection
InterSection =
     1     4

>> [~,~,idx] = unique([tsCell_time{:}],'stable');
out = tsCell_time{1}(accumarray(idx,1) == length(tsCell_time));
>> out
out =
     1     4

【讨论】：

@Jonas 如果您碰巧进行基准测试，您能否报告一下您最终使用实际数据可能获得的运行时改进？我很想知道这些数字。谢谢！
我运行了一个 tsCell_time 的小样本，其中包含三个不同的时间数组（每个数组的条目长度约为 20000）。您改进的解决方案的运行时间为 0.017398 秒，而“原始”解决方案的运行时间为 0.019724。
只需使用类似的集合再次运行它。这次是 0.017 对 0.021
@Jonas 嗯，我期待使用矢量化解决方案获得更好的数字。感谢您获得这些！
@Jonas：只有三个数组，循环进行了三次迭代，这是您可以忽略的开销。您必须摆脱循环进行多次迭代。

【解决方案2】：

这是另一种方式。这也假设每个原始向量中没有重复项。

tsCell_time = {[1 6 4 5] [4 7 1] [1 4 3] [4 3 1 7]}; %// example data (from Divakar)
t = [tsCell_time{:}]; %// concat into a single vector
u = unique(t); %// get unique elements
ind = sum(bsxfun(@eq, t(:), u), 1)==numel(tsCell_time); %// indices of unique elements
    %// that appear maximum number of times
result = u(ind); %// output those elements

【讨论】：

我认为您的解决方案会更快，因为您省略了 accummary - 我会尝试在某个时候查看经过的时间 :)
@Jonas 您也可以尝试使用histc(idx,1:max(idx) 而不是accumarray(idx,1)。
有趣的是，@Divakar 解决方案要快得多（bsxfun 解决方案大约需要一分钟）- histc 的性能与 accumarray 相同。
@Jonas 你可能混淆了accumarray，这是一种矢量化方式，arrayfun/cellfun 只是 for 循环的包装器。