如何在Matlab中生成以下矩阵 - 快速方法?

时间:2013-02-20 10:11:28

标签: matlab loops matrix generator

我有两个输入变量:

N=10;
M=4;

使用Matlab,我想生成以下矩阵 - 不使用for循环,对于任何M和N:

    %N = 1   2   3   4   5   6   7   8  9
Mat1 = [2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 10;      %M=1 -> Mat1(1, i) = N(i)+1
        3,  6,  9, 12, 15, 18, 21, 27, 30;      %M=2 -> Mat1(2, i) = N(i)+N(i)*2
        4,  8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36;      %M=3 -> Mat1(2, i) = N(i)+N(i)*3
        5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45]      %M=4 -> Mat1(2, i) = N(i)+N(i)*4

   %N = 1   2   3   4   5   6   7   8  9
Mat2 = [1, 2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9;       %M=1 -> Mat2(2, i) = N(i)
        1, 4,  7, 10, 13, 16, 19, 25, 28;       %M=2 -> Mat2(2, i) = N(i)+N(i)*2-2
        1, 5,  9, 13, 17, 21, 25, 29, 33;       %M=3 -> Mat2(2, i) = N(i)+N(i)*3-3
        1, 6, 11, 16, 21, 26, 31, 36, 41]       %M=4 -> Mat2(2, i) = N(i)+N(i)*4-4
  

一般说明:

% i=1:N

%Mat1(M, i) = N(i)+N(i)*M    , if M>1
%             N(i)+1         , if M=1

%Mat2(M, i) = N(i)+N(i)*M-M  , if M>1
%             N(i)           , if M=1

我用两个for循环编写了一个代码,但我想问一下是否有任何方法可以获得这些结果,而不使用循环。我尝试使用bsxfunarrayfun,但我无法获得正确的结果:

clear Mat1 Mat2
N=10;
M=9;

Mat1 = ones(M, N);
Mat2 = ones(M, N);
for i=1:M
    for j=1:N
        if  i==1
            Mat1(i, j) = j+1;
            Mat2(i, j) = j;
        elseif j ==1  
            Mat1(i, j) = j+j*i;
        elseif i~=1 && j~=1
            Mat1(i, j) = j+j*i;
            Mat2(i, j) = j+j*i-i;
        end

    end
end

谢谢

4 个答案:

答案 0 :(得分:3)

我的尝试:

N=10;
M=4;
mat1 = bsxfun(@(x,y) x*(y.*(y>1)+1)+(y==1), 1:N,(1:M)')
mat2 = bsxfun(@(x,y) x*(y.*(y>1)+1)-(y>1).*y, 1:N,(1:M)')

答案 1 :(得分:1)

我认为这可能会满足您的需求:

第一个矩阵:

Mat1 = (2:N+1)'*(1:N);
Mat1 = Mat1(1:M,:);
Mat1(1,:) = 2:N+1;

这会给出(N=10M=4):

Mat1 =

 2     3     4     5     6     7     8     9    10    11
 3     6     9    12    15    18    21    24    27    30
 4     8    12    16    20    24    28    32    36    40
 5    10    15    20    25    30    35    40    45    50

第二个矩阵:

tmp = (0:N-2)'*(1:N-1);
Mat2 = repmat((4:3:3*N),M-1,1) + tmp(1:M-1,:);
Mat2 = [ones(M,1), [2:N; Mat2]];

给出了:

Mat2 =

 1     2     3     4     5     6     7     8     9    10
 1     4     7    10    13    16    19    22    25    28
 1     5     9    13    17    21    25    29    33    37
 1     6    11    16    21    26    31    36    41    46

这有点儿谜题,因为构建这些矩阵的规则究竟是什么并不是很清楚。但如果它只是你想要的这些矩阵,那么这应该是获得它们的快捷方式。

对于所有NM,这些代码行生成与使用for循环进行编码时相同的矩阵。

答案 2 :(得分:1)

与此同时,我学会了如何使用bsxfunrepmat。我得到了Mat1和Mat2生成器的紧凑代码:

N=10;
M=4;

Mat1 = bsxfun(@times, (1:M)', (1:N)) +...
      [ones(1, N)  ;  horzcat(  ones(M-1,1) , repmat(2:N,M-1,1)   )   ];

Mat2 = [ones(M,1), [(2:N); bsxfun(@plus, (2:M)',(2:N)) +...
        horzcat(  zeros(M-1,1),  bsxfun(@times, (2:M)',(1:N-2))  )   ] ];
  

Mat1 =

 2     3     4     5     6     7     8     9    10    11
 3     6     9    12    15    18    21    24    27    30
 4     8    12    16    20    24    28    32    36    40
 5    10    15    20    25    30    35    40    45    50
     

Mat2 =

 1     2     3     4     5     6     7     8     9    10
 1     4     7    10    13    16    19    22    25    28
 1     5     9    13    17    21    25    29    33    37
 1     6    11    16    21    26    31    36    41    46

答案 3 :(得分:0)

我没有为每个测试用例尝试这些,所以我不确定它是否完全一般。我认为你应该能够研究我过去做过的事情并找到第一个矩阵的解决方案。我想你上面的样本矩阵可能会有一些拼写错误,希望这会让你走上正确的轨道

 M=4;
 N=10;

 Mat2=repmat([1:N],M,1);
 Mat2(2:M,:)=Mat2(2:M,:)+bsxfun(@times, Mat2(2:M,:), [2:M]');
 Mat2(2:M,:)=bsxfun(@minus, Mat2(2:M,:), [2:M]');

给我们:

Mat2 =

 1     2     3     4     5     6     7     8     9    10
 1     4     7    10    13    16    19    22    25    28
 1     5     9    13    17    21    25    29    33    37
 1     6    11    16    21    26    31    36    41    46

M = 5且N = 10

Mat2 =

 1     2     3     4     5     6     7     8     9    10
 1     4     7    10    13    16    19    22    25    28
 1     5     9    13    17    21    25    29    33    37
 1     6    11    16    21    26    31    36    41    46
 1     7    13    19    25    31    37    43    49    55

我认为这是Mat1:

 Mat1=repmat([1:N],M,1);
 Mat1(2:M,:)=Mat1(2:M,:)+bsxfun(@times, Mat1(2:M,:), [2:M]');
 Mat1(1,:)=Mat1(1,:)+1;

Mat1 =

 2     3     4     5     6     7     8     9    10    11
 3     6     9    12    15    18    21    24    27    30
 4     8    12    16    20    24    28    32    36    40
 5    10    15    20    25    30    35    40    45    50