在matlab中检查交替最大值最小值

Question

我编写了一个算法，可以找到信号中的局部最大值和最小值。

[id_max, id_min] = find_max_min(signal);

我现在想检查一下： 如果尊重最大值和最小值的交替

i.e. id_max(1)<id_min(1)<id_max(2)<id_min(2)<... 
we could start with a minimum..this is not known

假设：

 id_max = [1 3 5 7 10 14 20];

 id_min = [2 4 6 8 16 19];

我想要 2 个向量 missing_max missing_min 指示丢失的最大值和最小值的位置。

当id_min (id_max) 中的两个连续最小值（最大值）之间没有最大值（最小值）时，会出现缺失最大值（最小值）。

在此示例中，id_max 的第 7 个位置缺少最大值，因为在 id_min 中有两个连续值 (16 19)，两者之间没有最大值。

那么我们有

missing_max = [7]

missing_min = [5]

因为

id_max = [1 3 5 7 10 14 X 20];

id_min = [2 4 6 8 X 16 19];（用 X 标出了缺失值）

如果交替正确，则向量应该为空。你能建议一种没有 for 循环的有效方法吗？

提前致谢

Answer 1

这里有一个脚本，你可以根据需要调整一个函数：

    id_max = [1 3 5 7 10 14 20];
    id_min = [2 4 6 8 16 19];

    % Group all values, codify extremity (1-max, 0-min), and position
    id_all   = [          id_max,              id_min  ];
    code_all = [ones(size(id_max)), zeros(size(id_min))];
    posn_all = [  1:numel(id_max),     1:numel(id_min) ];

    % Reshuffle the codes and positions according to sorted IDs of min/max
    [~, ix]  = sort(id_all);
    code_all = code_all(ix);
    posn_all = posn_all(ix);

    % Find adjacent IDs that have the same code, i.e. code diff = 0
    code_diff = (diff(code_all)==0);

    % Get the indices of same-code neighbors, and their original positions
    ix_missing_min = find([code_diff,false] & (code_all==1));
    ix_missing_max = find([code_diff,false] & (code_all==0));

    missing_min    = posn_all(ix_missing_min+1);
    missing_max    = posn_all(ix_missing_max+1);

关于 ID 的注意事项：

1. 确保您的 id_min 和 id_max 是行（即使为空）；
2. 确保其中至少有一个不为空；
3. 虽然它们不需要排序，但它们的值必须是唯一的（在 ID 内和跨 ID）。

后期编辑：

新版本的代码，基于对定义的新解释：

    id_max = [1 3 5 7 10 14 20];
    id_min = [2 4 6 8 16 19];
    %id_max = [12 14]
    %id_min = [2 4 6 8 10];

    id_min_ext = [-Inf, id_min];
    id_max_ext = [-Inf, id_max];

    % Group all values, and codify their extremity (1-max, 0-min), and position
    id_all   = [          id_max_ext,              id_min_ext  ];
    code_all = [ones(size(id_max_ext)), zeros(size(id_min_ext))];
    posn_all = [  0:numel(id_max),         0:numel(id_min)     ];

    % Reshuffle the codes and position according to sorted positions of min/max
    [~, ix] = sort(id_all);
    code_all = code_all(ix);
    posn_all = posn_all(ix);

    % Find adjacent IDs that have the same code, i.e. code diff = 0
    code_diff = (diff(code_all)==0);

    % Get the indices of same-code neighbours, and their original positions
    ix_missing_min = find([code_diff,false] & (code_all==1));
    ix_missing_max = find([code_diff,false] & (code_all==0));

    missing_min    = unique(posn_all(ix_missing_min-1))+1;
    missing_max    = unique(posn_all(ix_missing_max-1))+1;

但是，该代码包含一个微妙的错误。该错误将由提出问题的人删除，或者在他/她以非常清楚所要求的方式改进问题后由我删除。 :-) 由于我们有 2 个虚拟极值（一个最大值和一个最小值，在 ID = -∞ 处），因此第一个缺失的极值可能会被标记两次：一次在 -∞ 处，一次在第一个ID 列表的元素。 unique() 会解决这个问题（虽然函数调用太多，无法检查数组的前 2 个元素是否具有相同的值）