matlab for loop：重现大型矩阵的最快和最有效的方法答案

【问题标题】：matlab for loop: fastest and most efficient method to reproduce large matrixmatlab for loop：重现大型矩阵的最快和最有效的方法
【发布时间】：2012-06-11 07:19:46
【问题描述】：

我的数据是 double 值的 2096x252 矩阵。我需要一个 for 循环或执行以下操作的等效项：
每次复制矩阵时，第一个数组被删除，第二个成为第一个。当循环再次运行时，剩余的矩阵被复制，第一个数组被删除，下一个成为第一个，依此类推。我试过使用repmat，但是在处理大型矩阵（2096x252）时它太慢而且太乏味了。

示例输入：

期望的输出：

【问题讨论】：

如果我正确理解了您的问题，您的最终矩阵的大小将是2197656 x 252，我认为它的大小将超过 4.4GB。您确定这里的限制因素不是内存，而是算法的速度吗？
如果内存是一个限制因素，那么您是否可以容纳代码来拼接和切块数据，这样就不会有问题了。

标签： performance matlab loops for-loop copy

【解决方案1】：

通常使用 Matlab，预先分配一个大数组比增量构建它要快得多。当您提前知道大数组的最终大小时，没有理由不遵循这个一般建议。

以下内容应该可以满足您的需求。假设你有一个数组in(nrows, ncols)；那么

indices = [0 nrows:-1:1];
out = zeros(sum(indices),ncols);
for ix = 1:nrows
    out(1+sum(indices(1:ix)):sum(indices(1:ix+1)),:) = in(ix:end,:);
end

这适用于您的小型测试输入。我希望你能弄清楚发生了什么。

我不知道它是否是所有可能方法中最快的，但我希望它比增量构建大型矩阵要快得多。

【讨论】：

我认为您可以通过在循环之前计算 cumsum(indices) 并在每次迭代中从预先计算的 cumsum 向量中选择下一个元素来避免每次迭代调用 sum。
@EitanT：是的，你确实可以这样做。
我很抱歉。我仍然是matlab的新手。我没有成功执行你的代码。你能详细说明一下吗。谢谢。
@BernardUntalanJr。您能否更具体地说明您不成功的方式？您是否尝试过在一个小型测试矩阵（例如您的问题中的矩阵）上一次执行一行？
我输入了以下代码，除了你指定的nrows=size(indices,2) ncols=size(indices,1) Matlab返回如下：未定义的函数或变量'in'。跨度>

【解决方案2】：

免责声明：
对于大型矩阵，您可能会遇到内存问题，但这不是问题。

现在，谈生意：
对于给定的矩阵A，使用for 循环的直接方法是：

[N, M] = size(A);
B = zeros(sum(1:N), M);
offset = 1;
for i = 1:N
    B(offset:offset + N - i, :) = A(i:end, :);
    offset = offset + size(A(i:end, :), 1);
end

B 是所需的输出矩阵。
但是，由于for 循环，预计此解决方案也会很慢。

编辑：预分配B，而不是动态改变大小（这种优化应该会稍微加快速度）。

【讨论】：

我认为你太谦虚了，如果最终矩阵与 OP 指示的一样大，预分配 B 可能会实现巨大的加速。
@HighPerformanceMark，我还没有测试过大矩阵，所以我只能猜测......
@eitanT。谢谢它成功了！！！除了 for 循环，还有其他更有效的替代方法吗？
@BernardUntalanJr 目前没有任何消息，但我正在考虑。