Matlab相当于Numpy广播？答案

【问题标题】：Matlab equivalent of Numpy broadcasting?Matlab相当于Numpy广播？
【发布时间】：2011-03-13 21:29:49
【问题描述】：

我正在尝试找到某种方法来从 Matlab 中的 3*（一个大数字）矩阵的每一列中减去一个大小为 3 的向量。当然我可以使用循环，但我试图找到一些更有效的解决方案，有点像 numpy 广播。哦，我不能使用 repmat，因为我没有足够的内存来使用它（因为它会创建另一个 3*（一个大数字）矩阵）...

这可能吗？

【问题讨论】：

正如最近的答案之一指出的那样，Matlab R2016b 似乎已将广播添加为标准功能。 (nickhigham.wordpress.com/2016/09/20/…)

【解决方案1】：

由于 just-in-time acceleration (JITA) 等编译器优化，MATLAB 中的循环不再糟糕。大多数时候，我注意到在当前 MATLAB 版本中使用循环的解决方案比复杂的（尽管很酷 :D）单线解决方案快很多。

bsxfun 可能会做到这一点但根据我的经验，它也往往存在内存问题，但比repmat 少。

所以语法是：

AA = bsxfun(@minus,A,b) 其中b 是向量，A 是你的大矩阵

但我强烈建议您先分析一下循环版本，然后再决定！很可能，由于内存限制，您可能别无选择:)

【讨论】：

您对 BSXFUN 的看法可能是对的。它仍然会有内存问题，但我相信它通常比使用 REPMAT 做得略好。
我喜欢 bsxfun 的一点是，在 2010a 和 2010b 版本中，它会原生多线程您的代码以提高性能，而无需您过多干预。
@JudoWill：太好了！我一直在寻找针对 repmat 的明确案例——你有任何相关文件吗？
也许这个链接：mathworks.com/support/solutions/en/data/1-4PG4AN/…，正如你所看到的，多线程只适用于足够大的矩阵。
正如最近的答案之一指出的那样，Matlab R2016b 似乎已将广播添加为标准功能。 (nickhigham.wordpress.com/2016/09/20/…)

【解决方案2】：

其他答案有点过时了——Matlab R2016b 似乎有added broadcasting as a standard feature。该博客文章中与问题匹配的示例：

>> A = ones(2) + [1 5]'
A =
     2     2
     6     6

【讨论】：

2016b 中还有其他一些令人惊叹的新功能，例如可以用“+”连接的一流字符串 (mathworks.com/help/matlab/matlab_prog/create-string-arrays.html)。哦，我只是在讽刺:-)
注意：广播很棒，但有时你得不到你想要的。我只花了 4 个小时在我的代码中追踪这个错误：x=(1-A+K*C)^-1; % A is an nxn matrix。 MATLAB 不知道我想要单位矩阵！（为他人的利益而分享）。

【解决方案3】：

我不知道这是否会加快代码速度，但从向量中减去标量不会出现内存问题。由于您的矩阵大小是如此不对称，因此短维度上的 for 循环的开销可以忽略不计。

也许

matout = matin;
for j = 1:size(matin, 1) %3 in this case
     matout(j,:) = matin(j,:) - vec_to_subtract(j);
end

当然，您可以在原地执行此操作，但我不知道您是否想保留原始矩阵。

【讨论】：

【解决方案4】：

实际上，http://www.frontiernet.net/~dmschwarz/genops.html（操作员使用 mex 文件重载）似乎也可以解决问题，尽管我还没有测试过。

【讨论】：