关于矩阵操作的问题

Question

给定一个 1*N 矩阵或数组，我如何找到具有相同值的前 4 个元素，然后存储这些元素的索引？

PS： 我只是好奇。如果我们想找到值差异在一定范围内的前 4 个元素，比如低于 2，该怎么办？例如，M=[10,15,14.5,9,15.1,8.5,15.5,9.5]，我要查找的元素是 15,14.5,15.1,15.5，索引是 2,3,5， 7.

Answer 1

这是我的 MATLAB 解决方案：

array = randi(5, [1 10]);            %# random array of integers

n = unique(array)';                  %'# unique elements
[r,~] = find(cumsum(bsxfun(@eq,array,n),2) == 4, 1, 'first');
if isempty(r)
    val = []; ind = [];              %# no answer
else
    val = n(r);                      %# the value found
    ind = find(array == val, 4);     %# indices of elements corresponding to val
end

例子：

array =
     1     5     3     3     1     5     4     2     3     3
val =
     3
ind =
     3     4     9    10

---

说明：

首先，我们提取唯一元素列表。在上面使用的示例中，我们有：

n =
     1
     2
     3
     4
     5

然后使用 BSXFUN 函数，我们将每个唯一值与我们拥有的整个向量数组进行比较。这相当于以下内容：

result = zeros(length(n),length(array));
for i=1:length(n)
    result(i,:) = (array == n(i));        %# row-by-row
end

继续我们得到的相同示例：

result =
     1     0     0     0     1     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     1     0     0
     0     0     1     1     0     0     0     0     1     1
     0     0     0     0     0     0     1     0     0     0
     0     1     0     0     0     1     0     0     0     0

接下来，我们在 result 矩阵上调用 CUMSUM 来计算沿行的累积和。每行都会告诉我们该元素到目前为止出现了多少次：

>> cumsum(result,2)
ans =
     1     1     1     1     2     2     2     2     2     2
     0     0     0     0     0     0     0     1     1     1
     0     0     1     2     2     2     2     2     3     4
     0     0     0     0     0     0     1     1     1     1
     0     1     1     1     1     2     2     2     2     2

然后我们将它与四个cumsum(result,2)==4 进行比较（因为我们想要一个元素第四次出现的位置）：

>> cumsum(result,2)==4
ans =
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     1
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0

最后我们调用FIND按照列顺序查找第一个出现的1：如果我们逐列遍历上一步的矩阵，那么第一个出现1的行表示我们正在寻找的元素的索引。在本例中，它是第三行 (r=3)，因此唯一向量中的第三个元素是答案 val = n(r)。请注意，如果我们在原始数组中有多个元素重复 4 次或更多次，那么第一次出现第四次的元素将首先显示为 1 在上述表达式中逐列显示。

查找对应答案值的索引是对 FIND 的简单调用...

Answer 2

你的 PS 问题更复杂。我没有时间检查每个案例，但想法就在这里：

M=[10,15,14.5,9,15.1,8.5,15.5,9.5]
val = NaN;
num_min = 4;
delta = 2;
[Ms, iMs] = sort(M);
dMs = diff(Ms);
ind_min=Inf;
n = 0;
for i = 1:length(dMs)
    if dMs(i) <= delta
    n=n+1;
    else
    n=0;
    end
    if n == (num_min-1)
        if (iMs(i) < ind_min)
            ind_min = iMs(i);
        end
    end
end
ind = sort(iMs(ind_min + (0:num_min-1)))
val = M(ind)

Answer 3

由于有些解决方案我不太容易理解，所以我做了一个：

l = 10; m = 5; array = randi(m, [1 l])

A = zeros(l,m);    % m is the maximum value (may) in array
A(sub2ind([l,m],1:l,array)) = 1;
s = sum(A,1);
b = find(s(array) == 4,1); 
% now in b is the index of the first element

if (~isempty(b)) 
    find(array == array(b))
else 
    disp('nothing found'); 
end

我发现这更容易可视化。它在方阵的所有位置填充“1”，其中存在数组中的值 - 根据它们的位置（行）和值（列）。这很容易总结并映射到原始数组。缺点：如果数组包含非常大的值，A 也可能变得相对较大。

Answer 4

忽略这一点并使用 Amro 的强大解决方案。 . .

这是我在 Matlab 中的做法。矩阵可以是任意大小并包含任意范围的值，这应该有效。此解决方案将自动找到一个值，然后是前 4 个元素的索引，而无需先验地输入搜索值。

tab = [2 5 4 5 4 6 4 5 5 4 6 9 5 5]

%this is a loop to find the indicies of groups of 4 identical elements
tot = zeros(size(tab));
for nn = 1:numel(tab)
    idxs=find(tab == tab(nn), 4, 'first');
    if numel(idxs)<4
        tot(nn) = Inf;
    else
        tot(nn) = sum(idxs);
    end        
end

%find the first 4 identical
bestTot = find(tot == min(tot), 1, 'first' );

%store the indicies you are interested in.
indiciesOfInterst = find(tab == tab(bestTot), 4, 'first')

Answer 5

如果您希望第一个值在 Matlab 中的数组 'tab' 中出现 4 次，您可以使用

num_min = 4
val=NaN;
for i = tab
    if sum(tab==i) >= num_min
        val = i;
        break
    end
end
ind = find(tab==val, num_min);

通过实例与

tab = [2 4 4 5 4 6 4 5 5 4 6 9 5 5]

你得到

val =
     4
ind =
     2     3     5     7

Answer 6

这里是 C++ 代码

std::map<int,std::vector<int> > dict;

std::vector<int> ans(4);//here we will store indexes
bool noanswer=true;

//my_vector is a vector, which we must analize
for(int i=0;i<my_vector.size();++i)
{
    std::vector<int> &temp = dict[my_vector[i]];
    temp.push_back(i);
    if(temp.size()==4)//we find ans
    {
         std::copy(temp.begin(),temp.end(),ans.begin() );
         noanswer = false;
         break;
    }   
}
if(noanswer)
   std::cout<<"No Answer!"<<std::endl;