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X aufeinanderfolgende Zeichen in Vektor suchen

pooz

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Verfasst am: 14.07.2010, 18:44 Titel: X aufeinanderfolgende Zeichen in Vektor suchen

Hi,

kurz und knackig:

Suche in Vektor

Code:

0     0     1     1     1     1     1     0     0     1     1

jene Stellen, die mindestens 4 x die "1" hintereinander enthält.

Also:
Start = 3
Ende = 7

Intention:
Suche in gegebenen Vektor jene Start- und Endpositionen, die immer mindestens 4 Samples lang (1 Sample = 1 Element) auf True waren.

Vielen Dank

denny

Supporter


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Verfasst am: 14.07.2010, 20:39 Titel:

Hallo

z.B so:

Code:

 
Laenge  = 4 

A       =  [0 ,0 ,1 ,1 ,1,1 ,1,0,0,1,1] 

Start  = strfind([0 A], [0 ones(1,Laenge)]) 

Ende  = strfind([A 0], [ones(1,Laenge) 0])+Laenge-1

josekamara

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Verfasst am: 14.07.2010, 21:02 Titel:

Hier bitte:

Code:

 
laenge = 4; 

x = [0   0   1    1    1    1    1    0    0    1    1]; 

p = ones(1,laenge); 

A=[]; 

B=[]; 

for i=1:(length(x)-laenge) 

    A(end+1,:) = x(i:i+laenge-1) - p; 

    if A(end,:) == zeros(1,laenge)  

    B(end+1,:) = [i    i+laenge-1]; 

    end 

end

B Stellt Alle Start und Ende für den zugehörigen Vektor. bei laenge 4 kriegst du 2 Fälle und bei laenge 5 kriegst du einen Fall von 3 bis 7.

Gruß

Jose
_________________

Simulation

Zuletzt bearbeitet von josekamara am 14.07.2010, 21:06, insgesamt einmal bearbeitet

pooz

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Verfasst am: 14.07.2010, 21:04 Titel:

@denny
Tatsache! Nicht schlecht. Vorallem liefert Tic/Toc schnelle Zeiten.
Jedenfalls schneller als meine Methode.

Gibt es evtl eine noch effizientere Methode? Ich frage aus 2 Gründen:
Zum Einen möchte ich später diesen Algorithmus nach C portieren, zum Anderen wundert es mich, dass man einen Vektor-Vergleich (also finde A in B, wobei length(A)<length(B)) mit einem String-Befehl löst.

(Ich habe es vergeblich mit "ismember" und "intersect" versucht.)

Aber vielen Dank dafür!!

pooz

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Verfasst am: 14.07.2010, 22:19 Titel:

@Jose,

vielen Dank.

Deins funktioniert auch!
Bei sehr großen Vektoren allerdings benötigt das viel mehr Rechenzeit. Ich vermute, das liegt an der FOR-Schleife.

Ich bin allerdings auf der Suche nach einem rechengünstigen Algorithmus. Mit der Version von denny bin ich schon auf dem guten Weg, denke ich Smile

denny

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Verfasst am: 15.07.2010, 09:20 Titel:

Hallo

es gibt noch eine Möglichkeit über DIFF das zu lösen

Code:

 
Laenge = 4 

A       =  [0 ,0 ,1 ,1 ,1,1 ,1,0,0,1,1] 

dA     = [diff(A)]; 

Start = find(dA==1)+1 

Ende   = find(dA==-1) 

if isempty(Start)&&~isempty(Ende) ||... 

 (~isempty(Start)&& Start(1) > Ende(1) ) 

 Start= [1 Start]; 

end 

if  ~isempty(Start)&&isempty(Ende)||... 

 (~isempty(Ende)&& Start(end) > Ende(end)) 

   Ende = [Ende length(A)] 

end 

posOk = (Ende-Start) >=Laenge 

Start = Start(posOk) 

Ende = Ende(posOk)

Jan S

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Verfasst am: 15.07.2010, 10:21 Titel:

Hallo,

Denny's Methode ist schwer zu übertreffen:

Code:

 
Laenge  = 4 

A       =  [0 ,0 ,1 ,1 ,1,1 ,1,0,0,1,1] 

Start  = strfind([0 A], [0 ones(1,Laenge)]) 

Ende  = strfind([A 0], [ones(1,Laenge) 0])+Laenge-1

Das STRFIND auch mit nicht-CHAR-Arrays arbeitet ist sehr praktisch und sollte in der Dokumentation deutlicher betont werden.
Eine Schwachstlle ist "[0 A]" und [A, 0]" für sehr große Vektoren A: Es werden im schlimmsten Fall (2*(length(A)+1)*8) Bytes im Speicher blockiert. Das ist zwar nur temporär, wenn der Rechner aber den RAM-Inhalt auf die Platte schreiben muss, wird es unerträglich langsam.
Ich vermute für riesige A ist dies sicherer (also schneller):

Code:

 
Laenge  = 4 

A       =  (rand(1, 1e8) > 0.5);  % Beispiel Daten 

Start  = strfind(A, [0 ones(1,Laenge)]); 

if all(A(1:Laenge)  == 1) 

  Start = [1, Start]; 

end 

Ende = strfind(A, [ones(1,Laenge) 0])+Laenge-1; 

if all(A(end-Laenge+1:end)  == 1) 

  Ende = [1, Ende]; 

end

Für kleine A ist das aber vermutlich langsamer.

Wenn Du das ganze in C schreibst, kannst Du die beiden STRFIND glichzeitig laufen lassen, was wohl etwa doppelt so schnell sein sollte.

Gruß, Jan

pooz

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Verfasst am: 15.07.2010, 17:45 Titel:

Danke, ihr Beiden.

@denny:
Dein neuer Algo findet nur das erste Paar. Weitere Folgen, die auch die Bedingungen erfüllen, werden nicht angezeigt.

@Jan:
Ich komme nicht auf das gleiche Ergebnis:
Das leichteste, was ich beheben konnte war, auf den Lösungsvektor "Start" 1 zu addieren. Dann klappts.
Aber der "Ende"-Vektor fängt mit 1 an? Und das Ende einer letzten Folge ist mir auch nicht ersichtlich (siehe Ende(end))

Viele Grüße!

denny

Supporter


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Verfasst am: 15.07.2010, 23:13 Titel:

Hallo pooz,

habe kleinen Fehler beim Abziehen gemacht, im Beispiel kommen ja 5 Einsen hintereinander, habe ja darauf getestet, und deswegen übersehen dass mit 4 Einsen es nicht funktioniert hat.

so jetzt muss es passen

Code:

 
Laenge= 4; 

A        =  [0 ,0 ,1 ,1 ,1,1 ,1,0,0,1,1,1,1] 

dA     = [diff(A)]; 

Start = find(dA==1)+1 

Ende   = find(dA==-1) 

if isempty(Start)&&~isempty(Ende) ||... 

 (~isempty(Start)&& Start(1) > Ende(1) ) 

 Start= [1 Start]; 

end 

if  ~isempty(Start)&&isempty(Ende)||... 

 (~isempty(Ende)&& Start(end) > Ende(end)) 

   Ende = [Ende length(A)] 

end 

% musste eine 1 dazu addieren 

posOk = (Ende-Start+1) >=Laenge 

Start = Start(posOk) 

Ende = Ende(posOk)

Jan S

Forum-Guru


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Verfasst am: 16.07.2010, 01:04 Titel:

Hallo Pooz,

Stiimt, die letzte Version war fehlerreich. Nächster Versuch:

Code:

 
Laenge  = 4; 

A       =  (rand(1, 1e8) > 0.5);  % Beispiel Daten 

Start  = strfind(A, [0, ones(1, Laenge)]) + 1; 

if all(A(1:Laenge)  == 1) 

  Start = [1, Start]; 

end 

Ende = strfind(A, [ones(1, Laenge), 0]) + (Laenge - 1); 

if all(A(end - Laenge + 1:end)  == 1) 

  Ende = [Ende, length(A)]; 

end

Gruß, Jan

pooz

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Verfasst am: 19.07.2010, 19:21 Titel:

Vielen, Ihr beiden.
@ Jan: Funktioniert!
@ Denny: Bei folgender Sequenz gibts einen Fehler:

Code:

A = [zeros(1,1020) 1 1 1 1];

Eine Idee?

Zusätzlich hätte ich eine 2. Frage passend dazu, an Alle:
Wie kann ich am besten/effizientesten/einfachsten nun alle Bereiche in Vektor A auf Null setzen, die diese Bedingung (Mindestlänge) nicht erfüllen? Oder andersherum formuliert: Wie kann ich einen neuen Vektor A_neu erstellen, der in den zurückgegebenen Intervallen -also von Start bis Ende- true ist, und überall anders false?

Ich habe das leider nur mit einer For-Schleife lösen können:

Code:

    
    A_neu = zeros(1,length(A)); 

    for l = 1:length(Start) 

        A(Start(l):Ende(l)) = true; 

    end

Danke für Eure Hilfe!

Jan S

Forum-Guru


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Verfasst am: 19.07.2010, 20:41 Titel:

Hallo Pooz,

Du hast Denny geschrieben, dass es "einen Fehler gibt" - es ist immer praktisch auch zu lesen, wie die Fehlermeldung denn lautet.

Die gepostete FOR-Schleife läßt sich beschleunigen: Bisher ist "A_neu" ein DOUBLE Vektor, in den Du "true"-Werte schreibst. Diese werden intern von LOGICAL (eigentlich ein uint8) nach DOUBLE gecastet (heißt das so auf Deutsch?). Schneller wäre es, gleich ein LOGICAL Vektor zu erstellen:

Code:

A2 = false(1, length(A)); 

on = true; 

for l = 1:length(Start) 

    A2(Start(l):Ende(l)) = on;   % Nicht "A" 

end

Ausserdem habe ich die Antwort der Funktion(!) TRUE abgespeichert, weil ein Funktionsaufruf einen größeren Overhead hat, als das Kopieren einer Variable.

Eine andere Lösung als die FOR-Schleife wäre CUMSUM:

Code:

A2 = zeros(1, length(A)); 

A2(Start) = 1; 

A2(Ende) = -1; 

A2 = logical(cumsum(A2));

Leider arbeitet CUMSUM nicht mit INT8 Vektoren, so dass man etwas Speicherplatz für den DOUBLE Vektor verschwendet.

Gruß, Jan

denny

Supporter


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Verfasst am: 19.07.2010, 22:48 Titel:

Hallo pooz

Du hast recht , es kommt zu einem Fehler in der IF-Bedingung,

Zitat:

??? Attempted to access Ende(1); index out of bounds because numel(Ende)=0.

Habe Klammer falsch gesetzt, jetzt soll es laufen.

Code:

 
Laenge= 4; 

% A        =  [0 ,0 ,1 ,1 ,1,1 ,1,0,0,1,1,1,1] 

A = [zeros(1,1020) 1 1 1 1]; 

dA     = diff(A); 

Start = find(dA==1)+1; 

Ende   = find(dA==-1); 

if ~isempty(Ende)&&( isempty(Start) ||... 

 ~isempty(Start)&& Start(1) > Ende(1)) 

 Start= [1 Start]; 

end 

if  ~isempty(Start)&&( isempty(Ende)||... 

  ~isempty(Ende)&& Start(end) > Ende(end)) 

   Ende = [Ende length(A)]; 

end 

% musste eine 1 dazu addieren 

posOk = (Ende-Start+1) >=Laenge; 

Start = Start(posOk); 

Ende = Ende(posOk);

pooz

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Verfasst am: 29.07.2010, 18:45 Titel:

Vielen Dank an alle, für die Hilfe.

jetzt habe ich eine 2. Frage, passend dazu:

Wie kann ich nun die vielen Start&Ende-Paare, aus den jeweiligen Vektoren "Start" und "Ende" in einem Schritt zur Adressierung verwenden?
Zur Zeit gehe ich noch mit einer Schleife durch, und erhalte einzelnd ein Start&Ende-Paar, was ich zur Adressierung verwende:

Code:

% Start = (1, 5, 20); 

% Ende  = (3, 9, 30); 

for i = 1:length(Ende) 

        x(Start(i):Ende(i)) = true; 

end

Geht es effizienter? Vielleicht ohne Schleife?

Vielen Dank für eure Hilfe!

Jan S

Forum-Guru


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Verfasst am: 30.07.2010, 14:47 Titel:

Hallo Pooz,

mir war so, als hätte ich das am 19.07.2010, 20:41 bereits beantwortet.

Gruß, Jan

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