Matlab面向对象编程矢量化

Question

我想为现实世界的问题创建一个模拟并使用面向对象的编程。

例如我有一个这样的类：

classdef person
  properties
    name     % string
    age      % integer
    height   % double (was called 'size' before - which might be a bad idea, see post below)
  end
end

现在我可以创建一个人

p1 = person;

并给它属性

p1.name = 'Karl';
p1.age = 35;
p1.size = 1.80;

所以我们有一个叫 Karl 的人，他 35 岁，身高 1.80m。

我现在想要的是一个矩阵，假设我有一个岛的matrix1，其中0 的所有条目都是水，1 的所有条目都代表陆地。现在我想用人随机填充土地，这样在matrix1上的“土地”的任何地方都可以在matrix2中放置一个person，其他一切都再次为0。

第一：有没有办法将其矢量化？如何快速创建这样的矩阵，而不是使用两个 for 循环逐个元素地初始化这个元素？

第二：然后，我怎样才能对数据进行vecorized 访问？ （如old_ppl = matrix2(person.age >= 50)）

Answer 1

首先，认识到你不能有一个数组，其中一些元素属于person，而一些元素属于0 - 如果它是一个数组，那么所有元素都必须属于同一个班级。

您可以使用元胞数组（而不是数组）来执行此操作，这将是您的一种解决方案。

另一种方法是创建一个抽象类AbstractPerson，继承自matlab.mixin.Heterogeneous，然后有两个继承自AbstractPerson 的子类RealPerson 和NullPerson。通过这种方式，您将能够构造一个包含 RealPerson 和 NullPerson 类元素的类 AbstractPerson 的数组。那将是您的另一种解决方案。我不确定您的示例是玩具问题还是现实问题；对于玩具问题，这种方法几乎可以肯定是一种巨大的矫枉过正，但对于现实世界的问题，它可能不是。

您可以相当直接地矢量化上述任一解决方案的构造。

但是，这些解决方案都不是非常有效，因为它们并没有真正利用 MATLAB 的优势。与其尝试构造一个包含Person 对象的数组，不如反过来构造一个包含数组的People 对象？

例如：

classdef People
    properties
        names   % nxm cell array of strings
        ages    % nxm array of integers
        heights % nxm array of heights
    end
end

（请注意，我将属性称为 height 而不是 size - 在 MATLAB 中将任何名称命名为 size 是一个非常糟糕的主意，因为这是一个非常基本的内置函数）。

names、ages 和 heights 将只是空字符串或没有人在场的 NaN。如果您愿意，您可以拥有一个额外的属性isPresent，它是一个 nxm 逻辑数组，您可以使用它来方便地管理是否有人的位置。为了确保数组之间的一致性，将它们设为SetAccess = private，并为其提供一个方法addPerson(name, age, height, position)，该方法将在正确的位置添加一个人，同时确保数组在大小和类等方面保持一致。

这样会更有效率，并能充分利用 MATLAB 的优势。