在 MATLAB 中从矩阵中删除元素的最有效/最优雅的方法是什么？

Question

我想从矩阵中删除几个特定值（如果它们存在）。矩阵中的值很可能存在多个副本。

例如，考虑一个 N×2 矩阵 intersections。如果值对 [a b] 和 [c d] 在该矩阵中作为行存在，我想删除它们。

假设我想在以下矩阵中删除像 [-2.0 0.5] 和 [7 7] 这样的行：

intersections =

   -4.0000    0.5000
   -2.0000    0.5000
    2.0000    3.0000
    4.0000    0.5000
   -2.0000    0.5000

所以删除后我得到：

intersections = 

   -4.0000    0.5000
    2.0000    3.0000
    4.0000    0.5000

最有效/最优雅的方法是什么？

Answer 1

试试这个单线（其中 A 是您的交集矩阵，B 是要删除的值）：

A = [-4.0 0.5;
     -2.0 0.5;
      2.0 3.0;
      4.0 0.5;
     -2.0 0.5];
B = [-2.0 0.5];
A = A(~all(A == repmat(B,size(A,1),1),2),:);

然后，只需为要删除的每个新 B 重复最后一行。

编辑：

...还有一个选择：

A = A((A(:,1) ~= B(1)) | (A(:,2) ~= B(2)),:);

警告：这里的答案最适用于不期望出现小浮点错误的情况（即整数值）。如follow-up question 中所述，使用“==”和“~=”运算符可能会导致不需要的结果。在这种情况下，应修改上述选项以使用关系运算符而不是相等运算符。例如，我添加的第二个选项将更改为：

tolerance = 0.001;   % Or whatever limit you want to set
A = A((abs(A(:,1)-B(1)) > tolerance) | (abs(A(:,2)-B(2)) > tolerance),:);

请注意！ =)

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一些基本的时间安排：

如果有人真的对效率感兴趣，我只是对三种不同的方法来获取矩阵的子索引做了一些简单的计时（我上面列出的两个选项和Fanfan'sSTRMATCH选项）：

>> % Timing for option #1 indexing:
>> tic; for i=1:10000, index = ~all(A == repmat(B,size(A,1),1),2); end; toc;
Elapsed time is 0.262648 seconds.
>> % Timing for option #2 indexing:
>> tic; for i=1:10000, index = (A(:,1) ~= B(1)) | (A(:,2) ~= B(2)); end; toc;
Elapsed time is 0.100858 seconds.
>> % Timing for STRMATCH indexing:
>> tic; for i=1:10000, index = strmatch(B,A); end; toc;
Elapsed time is 0.192306 seconds.

如您所见，STRMATCH 选项比我的第一个建议要快，但我的第二个建议是三个选项中最快的。但请注意，我的选项和 Fanfan 做的事情略有不同：我的选项将行的逻辑索引返回到 keep，而 Fanfan 将行的线性索引返回到 remove。这就是 STRMATCH 选项使用以下形式的原因：

A(index,:) = [];

而我的使用表格：

A = A(index,:);

但是，我的索引可以被否定以使用第一种形式（索引行以删除）：

A(all(A == repmat(B,size(A,1),1),2),:) = [];    % For option #1
A((A(:,1) == B(1)) & (A(:,2) == B(2)),:) = [];  % For option #2

Answer 2

这里的简单解决方案是设置成员函数，即 setdiff、union 和 ismember。

A = [-4  0.5;
   -2    0.5;
    2    3;
    4    0.5;
   -2    0.5];

B = [-2 .5;7 7];

看看 ismember 对这两个数组做了什么。使用“行”选项。

ismember(A,B,'rows')

ans =
     0
     1
     0
     0
     1

由于我们希望删除 A 中也在 B 中的行，只需执行以下操作：

A(ismember(A,B,'rows'),:) = []

A = 
      -4          0.5
       2            3
       4          0.5

请注意，集合成员函数会寻找完全匹配。诸如 A 中的 1/2 的整数或倍数满足该要求。它们在 MATLAB 中以浮点算法精确表示。

如果这些数字是真正的浮点数，我会更加小心。我会在差异上使用公差。在这种情况下，我可能已经计算了两组数字之间的点间距离矩阵，仅当 A 的一行落在 B 的其中一行的某个给定距离内时才删除它。

Answer 3

您还可以滥用 strmatch 函数来满足您的需要：以下代码删除矩阵 A 中给定行 b 的所有出现

A(strmatch(b, A),:) = [];

如果您需要删除多行，例如矩阵 B 中的所有行，请对其进行迭代：

for b = B'
   A(strmatch(b, A),:) = [];
end

Answer 4

不确定何时引入此功能（使用 2012b），但您可以这样做：

setdiff(A, B, 'rows')
ans =

   -4.0000    0.5000
    2.0000    3.0000
    4.0000    0.5000

基于：

A = [-4.0 0.5;
     -2.0 0.5;
      2.0 3.0;
      4.0 0.5;
     -2.0 0.5];
B = [-2.0 0.5];