Question

我有一个常数2D双矩阵mat1。我还有一个2D单元阵列mat2，其中每个单元格包含一个2D或3D双矩阵。这些双矩阵与mat1具有相同的行数和列数。我需要在mat1内对每个双矩阵的每个切片乘以（。*）mat2。结果需要是另一个与results大小相同的单元格数组mat2，其中，对于大小而言，对等双矩阵必须等于mat2的双矩阵。

我的代码用于生成mat1和mat2以用于说明目的。我正在努力应该进行乘法运算。

rowCells = 5;
colCells = 3;
rowTimeSeries = 300;
colTimeSeries = 5;
slices = [1;10];

% Create 2D double matrix
mat1 = rand(rowTimeSeries, colTimeSeries);

% Create 2D cell matrix comprisiong 2D and/or 3D double matrices
mat2 = cell(rowCells,colCells);

for c = 1:colCells
    for r = 1:rowCells
        slice = randsample(slices, 1, true);
        mat2{r,c} = rand(rowTimeSeries, colTimeSeries, slice);
    end
end

% Multiply (.*) mat1 with mat2 (every slice)

results = cell(rowCells,colCells);

for c = 1:colCells
    for r = 1:rowCells
        results{r,c} = ... % I am struggling here!!!
    end
end

Answer 1

您可以使用bsxfun删除对自定义函数multiply2D3D的需求，它的工作方式类似！更新的代码：

results = cell(rowCells,colCells);
for c = 1:colCells
    for r = 1:rowCells
        results{r,c} = bsxfun(@times, mat1, mat2{r,c});
    end
end

这适用于2D和3D矩阵，其中每个＆＃34;切片＆＃34;中的行数和列数相同，因此它适用于您的情况。

您也不需要分别遍历单元格数组的行和列。这个循环具有相同的迭代次数，但它是一个循环而不是两个循环，因此代码更加简化：

results = cell(size(mat2));
for n = 1:numel(mat2)   % Loop over every element of mat2. numel(mat2) = rowCells*colCells
    results{n} = bsxfun(@times, mat1, mat2{n});
end

Answer 2

我和Wolfie几乎完全一样的答案，但他打败了我。

无论如何，这是一个我认为稍微好一点的班轮：

nR = rowCells; % Number of Rows
nC = colCells; % Number of Cols
results = arrayfun(@(I) bsxfun(@times, mat1, mat2{I}), reshape(1:nR*nC,[],nC), 'un',0);

这使用arrayfun执行循环索引，并使用bsxfun进行乘法。

一些优点

1）在arrayfun中指定'UniformOutput'（'un'）会返回一个单元格数组，因此results变量也是一个单元格数组，不需要初始化（与使用循环相反。

2）索引的尺寸决定了输出中results的尺寸，因此它们可以匹配您喜欢的尺寸。

3）单行可以直接用作函数的输入参数。

<强>缺点

正如Wolfie在评论中指出的那样，

1）Can run slower比使用for循环。

Answer 3

我想出的一个解决方案是将带有3D矩阵的2D的乘法外包到函数中。但是，我很想知道这是否是解决这个问题的最有效方法？

rowCells = 5;
colCells = 3;
rowTimeSeries = 300;
colTimeSeries = 5;
slices = [1;10];

% Create 2D double matrix
mat1 = rand(rowTimeSeries, colTimeSeries);

% Create 2D cell matrix comprisiong 2D and/or 3D double matrices
mat2 = cell(rowCells,colCells);

for c = 1:colCells
    for r = 1:rowCells
        slice = randsample(slices, 1, true);
        mat2{r,c} = rand(rowTimeSeries, colTimeSeries, slice);
    end
end

% Multiply (.*) mat1 with mat2 (every slice)

results = cell(rowCells,colCells);

for c = 1:colCells
    for r = 1:rowCells
        results{r,c} = multiply2D3D(mat1, mat2{r,c});
    end
end


function vout = multiply2D3D(mat2D, mat3D)
%MULTIPLY2D3D multiplies a 2D double matrix with every slice of a 3D
% double matrix.
%
% INPUTs:
%   mat2D:
%   2D double matrix
%
%   mat3D:
%   3D double matrix where the third dimension is equal or greater than 1.
%
% OUTPUT:
%   vout:
%   3D double matrix with the same size as mat3D. Every slice in vout
%   is the result of a multiplication of mat2D with every individual slice
%   of mat3D.

[rows, cols,  slices] = size(mat3D);
vout = zeros(rows, cols, slices);

for s = 1 : slices
    vout(:,:,s) = mat2D .* mat3D(:,:,s);
end

end

MATLAB：在单元阵列中将2D矩阵与3D矩阵相乘

3 个答案: