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Matrix effizient vergrößern
 

skyforce
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     Beitrag Verfasst am: 24.01.2016, 13:19     Titel: Matrix effizient vergrößern
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

ich habe die Matrix A aus Nullen und Einsen und möchte diese effizient zu der Matrix B vergrößern

Code:
A=[1 0;1 0]


Matrix B hat die Dimension 6x6 und besteht zunächst nur aus Nullen.

Code:
B=  0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0


Jetzt soll die entsprechenden Einträge von B mit Einsen überschrieben werden.

Code:
B=  0 0 1 1 1 1
    0 0 1 1 1 1
    1 1 1 1 1 1
    1 1 1 1 1 1
    1 1 1 1 0 0
    1 1 1 1 0 0


Jede Null von der Matrix A entspricht einem 4x4 Block aus Einsen. Beispiel:
A(1,2) überschreibt B(1:4, 3:6)
A(2,1) überschreibt B(3:6, 1:4)

Allgemein gilt:
A(i,j) überschreibt B(2*i-1 : 2*i+2, 2*j-1 : 2*j+2)

Ich habe bisher mit 2 for-schleifen gemacht

Code:
 [anz1,anz2] = size(A);
    for i=1:anz1
        for j=1:anz2

            if A(i,j)==true
                continue
            end

            x = 2*i-1;
            y = 2*j-1;
            B(x:x+3,y:y+3) = true;

        end
    end


Ich würde das ganze effizient ohne for-schleifen durchführen.
Ich freue mich auf Eure Vorschläge
skyforce
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skyforce
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     Beitrag Verfasst am: 24.01.2016, 14:19     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Ich habe folgendes versucht:

Code:
[row,col] = find(A==false);
row = row*2 - 1;
col = col*2 - 1;
B(row:row+3, col:col+3) = true


Jedoch funktioniert der letzte Befehl nicht, weil row und col Vektoren sind Sad
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skyforce
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     Beitrag Verfasst am: 24.01.2016, 21:26     Titel:
  Antworten mit Zitat      
ich hatte ne neue Idee, bin jedoch an folgendes Problem stecken geblieben. Ich möchte

Code:
A = 1 2 3 4
    3 4 5 6

zu

B = 1 2 3 4
    1 2 3 4
    1 2 3 4
    1 2 3 4
    3 4 5 6
    3 4 5 6
    3 4 5 6
    3 4 5 6


Jede Zeile soll also 4 mal kopiert und untereinander stehen. Wie könnte man das realisieren? Die Matrix A kann unter Umständen sehr groß sein und ich möchte ohne for schleife durchführen
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DSP
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     Beitrag Verfasst am: 24.01.2016, 21:41     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

da könnte der Befehl repmat nützlich sein:

Code:

A = 1:4
A =

     1     2     3     4
% Create a vertical stack of four copies of A.

B = repmat(A,4,1)
B =

     1     2     3     4
     1     2     3     4
     1     2     3     4
     1     2     3     4
 


Angewendet auf dein Bsp:

Code:

A = [1 2 3 4; 3 4 5 6]

A =

     1     2     3     4
     3     4     5     6

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


Zuletzt bearbeitet von DSP am 24.01.2016, 21:43, insgesamt einmal bearbeitet
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skyforce
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     Beitrag Verfasst am: 24.01.2016, 21:43     Titel:
  Antworten mit Zitat      
das habe ich schon probiert

mit repmat kann ich Zeilenweise kopieren und am Ende die Matrizen mit for schleife zusammen bauen

habe noch mit reshape versucht aber ohne Erfolg
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DSP
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     Beitrag Verfasst am: 24.01.2016, 21:44     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Siehe meinen Zusatz im letzten Post. Das erzeugt genau die Matrix B aus deinem Bsp.
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skyforce
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     Beitrag Verfasst am: 24.01.2016, 21:45     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Wenn die Matrix A aber 1000 Zeilen hat, dann komme ich mit deinem Vorschlag ohne for schleife nicht aus
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DSP
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     Beitrag Verfasst am: 24.01.2016, 21:48     Titel:
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Ja und? Was spricht gegen eine Schleife? Wenn man sie richtig erstellt, ist sie in den meisten Fällen schnell genug. Ich verstehe hier im Forum die "Phobie" gegen Schleifen nicht, welche immer mal wieder geäußert wird. Meist aus Performancegründen. Was wohl aber in über 90% der Fällen totaler Unfug ist.
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skyforce
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     Beitrag Verfasst am: 24.01.2016, 21:51     Titel:
  Antworten mit Zitat      
ich habe gerade die repelem Funktion gefunden

Code:

macht genau das was ich brauche Smile
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DSP
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     Beitrag Verfasst am: 24.01.2016, 21:55     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Gut zu wissen. Ist in meiner R2014b noch nicht enthalten, da die Funktion erst in R2015a eingeführt worden ist.
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skyforce
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     Beitrag Verfasst am: 24.01.2016, 22:12     Titel:
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Wie würdest du aus

Code:
A = 1
    3
    5
    6

zu

B = 1 2 3 4
    3 4 5 6
    5 6 7 8
    6 7 8 9


d.h. jede neue Spalte ist um 1 größer als die davor.

Habe wie folgt gemacht:

Code:
A = repmat(A,1,4)
help = repmat(0:3,4,1)

B = A + help
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Jan S
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     Beitrag Verfasst am: 24.01.2016, 23:37     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo skyforce,

Code:
A = [1;  3;   5;   6];
B = bsxfun(@plus, A, 0:3)

Gruß, Jan
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Jan S
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     Beitrag Verfasst am: 25.01.2016, 00:22     Titel:
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Hallo skyforce,

repelem ist effizienter als kron , aber letzteres würde eine der Fragen auch lösen:

Code:
A = [1 2 3 4; ...
    3 4 5 6];
B = kron(A, ones(4,1))


B = 1 2 3 4
    1 2 3 4
    1 2 3 4
    1 2 3 4
    3 4 5 6
    3 4 5 6
    3 4 5 6
    3 4 5 6

Gruß, Jan
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skyforce
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     Beitrag Verfasst am: 26.01.2016, 12:30     Titel:
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Vielen Dank Euch allen. Nun zurück zu meinem ursprünglichen Problem. Nach dem obigen Beispiel muss

Code:
A(1,2) = 0 => B(1:4,3:6) = true
A(2,1) = 0 => B(3:6,1:4) = true


gesetzt werden. Ich habe dazu 2 Matrizen erzeugt und damit alle Elemente von B zu 1 gesetzt :

Code:
   [row,col] = find(A1==0);

    X   = bsxfun(@plus, 2*row-1, 0:3);
    X   = repelem(x,4,1);
   
    Y   = bsxfun(@plus, 2*col-1, 0:3)';
    Y   = repmat(y(:),1,4);


Das liefert:

Code:
X = 1 2 3 4
    1 2 3 4
    1 2 3 4
    1 2 3 4
    3 4 5 6
    3 4 5 6
    3 4 5 6
    3 4 5 6


Y = 3 3 3 3
    4 4 4 4
    5 5 5 5
    6 6 6 6
    1 1 1 1
    2 2 2 2
    3 3 3 3
    4 4 4 4


und nun wird B verändert

Code:
B(X,Y) = true

% oder

ind    = sub2ind(size(B),X,Y);
B(ind) = true


Meine Frage ist nun, warum ist das ganze viel schneller, wenn man die Indizes vorher mit sub2ind umgewandelt??
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