在Matlab中将大于52位的二进制字符串转换为单个字符串

Question

我正在尝试将通常大于52位的超长二进制字符串转换为数字。我不能有一个固定的前瞻窗口，因为我这样做是为了计算神经数据的Lempel-Ziv复杂度。

当我尝试转换任何长字符串时，bin2dec会抛出一个错误，即二进制字符串必须小于等于52位。

有没有办法绕过这个尺寸限制？

Answer 1

dec2bin抛出该错误，因为单个无法存储那么多精度。你提出的问题是不可能的。您有两种选择：将值存储在浮点值以外的其他值中，或者在转换之前丢弃一些精度。

或者更完整地描述你想要实现的目标。

编辑：

根据您的额外信息，我更确信转换为浮点不是您想要做的。如果您想将存储大小减少到更高效的大小，请转换为字节向量（uint8），它尽可能密集。只需使用整形将二进制字符串拆分为N行，每行8位。这似乎是一种公认的生物数据处理方法。

str = char((rand(1, 100)>0.5) + '0');    % test data
data = uint8(bin2dec(reshape(str(1:end-mod(end,8)), [], 8)));

在这段代码中，我抛出任何不等分为8的位。或者，跳过uint8步骤，只对结果向量执行处理，其中每个双精度浮点表示序列中的一个8位字。

Answer 2

您可以推出自己的实现：

len = 60;
string = [];
for i = 1:len
  string = [string sprintf('%d', randi([0 1]))];
end
% error
% bin2dec(string);
% roll your own...
value = 0;
for i = length(string):-1:1
  value = value + str2num(string(i))*2^(length(string)-i);
end

我只是在字符串中循环并添加一些值。最后，value将包含字符串的十进制值。这对你有用吗？

注意：此解决方案速度慢。您可以通过预分配字符串来加快速度，这是我在自己的机器上做的。此外，如果您的号码达到1e6位数，也会出现问题。在这一点上，你需要可变精度的算术来跟踪它。将其添加到计算中真的会减慢速度。如果我是你，如果你需要MATLAB中的功能，我会强烈考虑从.mex文件编译它。

Answer 3

由于@aardarkk而获得学分，但这里是他的算法的加速版本（速度快+-100倍）：

N=100;
strbin = char(randi(2,1,N)+'0'-1);
pows2 = 2.^(N-1:-1:0);
value=pows2*(strbin-'0')';

double的范围仅上升到1.79769e+308，即2^1024给予或接受。从那时起，value将是Inf或NaN。因此，您仍然需要找到另一种存储结果数字的方法。

这个算法的最后一个优点是：你可以缓存大量的pows2，然后将其中的一部分用于长度为N:的任何新的strbin

Nmax = 1e8; % already 700MB for pows2, watch out!
pows2 = 2.^(Nmax-1:-1:0);

然后使用

value = pows2(Nmax-N+1:end)*(strbin-'0')';

matlab数值上限的求解

文件交换上有一个名为vpi的工具：http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/22725

它允许您使用真正大的整数（2^5000？没有问题）。它只会在计算所有内容时变慢（很多），我不建议使用上面的方法。但是嘿，你不可能什么都有！

下载包，addpath它和以下可能工作：

N=3000;
strbin = char(randi(2,1,N)+'0'-1);
binvals=strbin-'0';
val=0;
twopow=vpi(1);
for ii=1:N
    val=val+twopow*binvals(N-ii+1);
    twopow=twopow*2;
end