计算向量的“运行”最大值

时间:2014-10-08 18:43:52

标签: matlab matrix vectorization

我有以下矩阵跟踪数据范围的起点和终点(第一列代表"starts",第二列代表"ends"):

myMatrix = [
    162   199; %// this represents the range 162:199
    166   199; %// this represents the range 166:199
    180   187; %// and so on...
    314   326;
    323   326;
    397   399;
    419   420;
    433   436;
    576   757;
    579   630;
    634   757;
    663   757;
    668   757;
    676   714;
    722   757;
    746   757;
    799   806;
    951   953;
    1271  1272
];

我需要消除矩阵中存在的更大范围内的所有范围(即行)。例如,范围[166:199][180:187]包含在[162:199]范围内,因此需要删除第2行和第3行。

我想到的解决方案是计算一种"运行"第二列上的max,比较列的后续值,以确定是否需要删除它们。我使用for循环实现了这一点,如下所示:

currentMax = myMatrix(1,2); %//set first value as the maximum
[sizeOfMatrix,~] = size(myMatrix); %//determine the number of rows
rowsToRemove = false(sizeOfMatrix,1); %//pre-allocate final vector of logicals
for m=2:sizeOfMatrix
    if myMatrix(m,2) > currentMax %//if new max is reached, update currentMax...
        currentMax = myMatrix(m,2);
    else
        rowsToRemove(m) = true; %//... else mark that row for removal
    end
end
myMatrix(rowsToRemove,:) = [];

这正确地删除了"冗余"范围为myMatrix并生成以下矩阵:

myMatrix =
         162         199
         314         326
         397         399
         419         420
         433         436
         576         757
         799         806
         951         953
        1271        1272

问题:

1)似乎必须有一种更好的方法来计算"运行" max而不是for循环。我查看了accumarrayfilter,但无法找到使用这些功能的方法。是否存在跳过for循环的潜在替代方案(某种更有效的矢量化代码)?

2)是否有完全不同(即更有效)的方法来实现删除myMatrix中较大范围内包含的所有范围的最终目标?我不知道我是否过度思考这一切......

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

方法#1

bsxfun基于蛮力的方法 -

myMatrix(sum(bsxfun(@ge,myMatrix(:,1),myMatrix(:,1)') & ...
    bsxfun(@le,myMatrix(:,2),myMatrix(:,2)'),2)<=1,:)

对拟议解决方案的解释很少:

  1. 将所有starts索引相互比较为“contains-ness”,并类似地将ends索引进行比较。请注意,“包含”标准必须适用于以下两者之一:

    • 大于或等于starts且小于或等于ends
    • 小于或等于starts且大于或等于ends

    我恰好是第一个选择。

  2. 查看哪些行至少满足一个“contains-ness”并删除那些行以获得所需的结果。


  3. 方法#2

    如果您对根据第一列排序行的输出没有问题,并且local max's的数量较少,您可以尝试这种替代方法 -

    myMatrix_sorted = sortrows(myMatrix,1);
    col2 = myMatrix_sorted(:,2);
    max_idx = 1:numel(col2);
    while 1
        col2_selected = col2(max_idx);
        N = numel(col2_selected);
        labels = cumsum([true ; diff(col2_selected)>0]);
        idx1 = accumarray(labels, 1:N ,[], @(x) findmax(x,col2_selected));
        if numel(idx1)==N
            break;
        end
        max_idx = max_idx(idx1);
    end
    out = myMatrix_sorted(max_idx,:); %// desired output
    

    相关功能代码 -

    function ix = findmax(indx, s)
    [~,ix] = max(s(indx));
    ix = indx(ix);
    return;
    

答案 1 :(得分:1)

我最终使用以下内容来解决“运行最大化”问题(但没有评论其相对于其他解决方案的效率):

function x = cummax(x)
% Cumulative maximum along dimension 1
% Adapted from http://www.mathworks.com/matlabcentral/newsreader/view_thread/126657
% Is recursive, but magically so, such that the number of recursions is proportional to log(n).

n = size(x, 1);
%fprintf('%d\n', n)
if n == 2
    x(2, :) = max(x);
elseif n  % had to add this condition relative to the web version, otherwise it would recurse infinitely with n=0
    x(2:2:n, :) = cummax(max(x(1:2:n-1, :), x(2:2:n,   :)));
    x(3:2:n, :) =        max(x(3:2:n,   :), x(2:2:n-1, :));
end