找到最小元素子集的有效方法答案

【问题标题】：Efficient ways to find minimum of subset of elements找到最小元素子集的有效方法
【发布时间】：2019-08-08 05:39:15
【问题描述】：

我试图找出矩阵中每一行的最小值，不包括这些行中的特定元素。

特别是在给定的行中，我已经预先计算了我想要包含在valid(i,:) 中的那些元素。

这样做的正确方法是什么，这是我想到的选项：

for i = 1:n
  res(i) = min(x(i, 1, valid(i,:)), [], 3);
  ...
end

根据我对 matlab 的了解，这会更有效：

res = min(x(:, 1, valid), [], 3);

但是，这只会将单个过滤器应用于第 3 维...

【问题讨论】：

这是一个有趣的问题，您能否为此提供一个示例输入以及您的预期输出是什么？
你如何定义这些元素？您的代码选择一行，并从该行中选择一个特定元素，然后计算沿第三维的最大值，这只是一个元素......除非valid(i) 以某种方式不同于单个值。您是在寻找最小行，还是每行中的最小值？一些示例输入 + 输出肯定会澄清一些事情。
@CrisLuengo 对不起valid(i) 是为了返回一个矩阵（我来自更函数化的编程背景......）
啊，是的，您无法区分 MATLAB 中的函数调用和矩阵索引操作。尽管如此，我关于您的目标的问题仍然存在：“最少行数”是指每行的最小值，还是所有行的最小值。英语有时也很模棱两可。
如果验证条件从一行更改为下一行（这就是我从 valid(i,:) 中理解的内容，以及您对另一个解决方案只有“单一”过滤器这一事实的评论），那么我认为您通过 for 循环做事的方式实际上是有效的方式。您当然可以将其转换为矢量化单线（例如使用 arrayfun），但您可能不会在此过程中获得任何效率（任何效率提升都取决于您将在生产中使用的矩阵的大小，让我们知道这是否相关）。

标签： matlab

【解决方案1】：

您可以使用accumarray 执行此操作，如下所示。不确定它是否会比您的答案更快：

[~, jj] =  find(valid); % column indices, to be used as grouping variable
res = accumarray(jj, x(valid), [size(x,2) 1], @min, NaN); % NaN used as fill value

【讨论】：

【解决方案2】：

玩了一会儿，发现利用 matlab 处理 NaN 值的方式非常有效。

特别是在这种情况下：

xp = x;
xp(~valid) = NaN;

res = min(xp,[],3);

这给出了大约 100 倍的保守加速，因为之前的版本（显式循环）每次迭代需要大约 10 秒，而现在 100 次迭代需要大约 5 秒。

注意：有一种极端情况，如果没有任何有效元素，那么您最终会得到 NaN 作为该行的结果。

【讨论】：