如何编写代码来呈现以下矩阵

Question

我正在做我的研究。我在编写代码来呈现以下矩阵时遇到了问题。

A(:,:,1)=[ 1 2 3 4;
           3 2 1 4]
A(:,:,2)=[ 1 3 4 2;
           4 2 1 3]
C(:,:,1)=[ 0 0 1 2;
           1 1 1 0]
C(:,:,2)=[ 1 0 1 0;
           0 1 1 1]

矩阵C是显示矩阵A中值之前有多少个零的矩阵。

我有下面的矩阵来表示矩阵A的值。

value=1, 
B(1)=[1 1 1;
      1 1 1]
value=2,
B(2)=[2 2 2;
      2 2 2]
value=3,
B(3)=[3 3 3;
      4 4 4]
value=4,
B(4)=[4 4 4;
      3 3 3]

因此，我将通过组合A和C得到以下矩阵。

Res(:,:,1)=[1 1 1 2 2 2 0 3 3 3 0 0 4 4 4;
            1 1 1 2 2 2 0 4 4 4 0 0 3 3 3;
            0 3 3 3 0 2 2 2 0 1 1 1 4 4 4;
            0 4 4 4 0 2 2 2 0 1 1 1 3 3 3]
Res(:,:,2)=[0 1 1 1 3 3 3 0 4 4 4 2 2 2 0;
            0 1 1 1 4 4 4 0 3 3 3 2 2 2 0;
            4 4 4 0 2 2 2 0 1 1 1 0 3 3 3;
            3 3 3 0 2 2 2 0 1 1 1 0 4 4 4]

我从其他论坛得到了以下关注。

CP = bsxfun(@minus, 3 , sum(C,2));
G = mat2cell(C,ones(size(C,1),1),ones(size(C,2),1),ones(size(C,3),1));
CP = mat2cell(CP,ones(size(CP,1),1),ones(size(CP,2),1),ones(size(CP,3),1));
D = B(A);
E = cellfun(@(x,n) [zeros(size(x,1),n) x], D, G,'UniformOutput',false);
for ii=1:depth;
    E(:,end,ii) = cellfun(@(x,n) [x,zeros(size(x,1),n)],E(:,end,ii),CP(:,:,ii),...
   'UniformOutput',false);
    NewMatrice(:,:,ii)=cell2mat(E(:,:,ii));
end

你的意见是什么？

Answer 1

首先，我不明白矩阵A如何同时包含第一个A = [ 1 2 3 4; 3 2 1 4]和A(1)、A(2)、A(3)和A(4)。

我想你有以下替代：

A = [1, 2, 3, 4; 3, 2, 1, 4];
B(:, :, 1) = [1, 1, 1; 1, 1, 1];
B(:, :, 2) = [2, 2, 2; 2, 2, 2];
B(:, :, 3) = [3, 3, 3; 4, 4, 4];
B(:, :, 4) = [4, 4, 4; 3, 3, 3];

假设这样，你可以通过以下方式获得你想要的结果：

Res = cell2mat(arrayfun(@(n)B(:, :, n), A, 'UniformOutput', false));

产生：

Res =
     1     1     1     2     2     2     3     3     3     4     4     4
     1     1     1     2     2     2     4     4     4     3     3     3
     3     3     3     2     2     2     1     1     1     4     4     4
     4     4     4     2     2     2     1     1     1     3     3     3

编辑#1：

在更新您的问题后，如果您有另一个矩阵C = [0, 0, 1, 2; 1, 1, 1, 0]，它表示要在B矩阵之前插入的前导零的数量，您可以通过以下方式获得您想要的结果：

my_func = @(n)[zeros(size(B(:, :, A(n)), 1), C(n)), B(:, :, A(n))];
Res = cell2mat(arrayfun(my_func, reshape(1:numel(A), size(A)), 'Uniform', false))

这就产生了：

Res =
  Columns 1 through 15
     1    1    1    2    2    2    0    3    3    3    0    0    4    4    4
     1    1    1    2    2    2    0    4    4    4    0    0    3    3    3
     0    3    3    3    0    2    2    2    0    1    1    1    4    4    4
     0    4    4    4    0    2    2    2    0    1    1    1    3    3    3

编辑#2：

在对您的问题进行第二次更新之后，如果您的A和C矩阵是三维的，这会给代码增加很多复杂性。我发现使用for循环并将问题简化为二维最简单，如下所示：

for k = 1:size(A, 3)
    A2 = A(:, :, k);
    C2 = C(:, :, k);
    my_func = @(n)[zeros(size(B(:, :, A2(n)), 1), C2(n)), B(:, :, A2(n))];
    Res(:,:,k) = cell2mat(arrayfun(my_func,reshape(1:numel(A2),size(A2)),'Un',0))
end

如果您在每次迭代中想要不同大小的Res，我建议您将Res作为一个单元阵列，即：

Res{k} = cell2mat(arrayfun(my_func,reshape(1:numel(A2),size(A2)),'Un',0))

p.S.
请注意，对于C = [1, 0, 1, 0; 0, 1, 1, 1]的第二次迭代，您将遇到一个问题，因为第二行的零数量与第一行不同。我相信你的意思是这样的：C = [1, 1, 1, 0; 0, 1, 1, 1]。

编辑#3：

以下是生成随机矩阵C的代码，其中每行加起来就是预定义的整数K（也可以任意选择）：

K = fix(size(A, 2) * (1 + rand));                         %# Pick a random K
C = rand(size(A));                                        %# Generate a random C
C = ceil(C * K ./ repmat(sum(C, 2), 1, size(A, 2))) - 1;  %# Normalize
C(:, end) = C(:, end) + K - sum(C, 2);                    %# Fix illegal rows