Question

是否有一个库（使用任何语言）可以搜索矩阵中的模式，如正则表达式适用于字符串？像矩阵的常规表达式，或任何矩阵模式搜索方法？

Answer 1

如果你不反对使用J，你可以使用-:（匹配）运算符找出两个矩阵是否相等。例如：

   X =: 4 3 $ i.12
   X
0  1  2
3  4  5
6  7  8
9 10 11
   Y =: 4 3 $ (1+i.12)
   Y
 1  2  3
 4  5  6
 7  8  9
10 11 12
   X -: X
1
   X -: Y
0

匹配运算符的一个不错的功能是，您可以使用它来比较任意维度的数组;如果A是3x3x4数组且B是2x1数组，则A-:B会返回0。

要确定矩阵是否是另一个矩阵的子矩阵，您可以使用E:（区间成员）运算符，如下所示：

 X =: 2 2 $ 1 2 4 5  
   X
1 2
4 5
   Y =: 4 3 $ (1+i.12)
   Y
 1  2  3
 4  5  6
 7  8  9
10 11 12
   X E. Y
1 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0

结果左上角的1表示Y的等于X的部分具有给定像素作为其左上角。原因是Y中可能存在多个重叠的X副本，只有标记一个像素才能看到每个匹配图块的位置。

Answer 2

我发现了两件事：gawk和perl脚本。

这是一个不同的问题，因为字符串正则表达式（例如sed，grep）在一维字符串上逐行工作。

除非你的矩阵是一维的（基本上是向量），否则这些程序及其使用的算法将无法工作。

祝你好运！

Answer 3

只需使用Aho-Corasick（时间O（矩阵大小））在输入矩阵的每一行中搜索模式的行。结果应足够小，以便快速将其加入到最终结果中。

Answer 4

我不认为存在任何类似于高于1的维度的正则表达式，但是如果你想匹配一个精确的模式而不是一类模式，那么我可能建议你阅读卷积（或者更确切地说{{ 3}}）

原因是，有许多高度优化的库函数（例如IPP）可以比你自己希望的更快地完成这项工作。此方法也可以扩展到更高的维度。

此外，这不一定会给你一个“匹配”，而是一个相关图中的“峰值”，如果该峰值等于你正在搜索的模式的平方系数之和，它将对应于匹配对