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primitive for-schleife verbessern?
 

andrej13
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     Beitrag Verfasst am: 01.07.2011, 10:04     Titel: primitive for-schleife verbessern?
  Antworten mit Zitat      
Hallo, ich habe folgende Aufgabe:
gegeben sind 4 Punkte im 3D-Raum. diese werden durch linien verbunden und es werden die winkel in den knoten berechnet. Nun kann man auch einen Bereich in xyz-Richtung und eine Schrittweite angeben für die beiden mittleren Punkte.
Dann wird in eine Matrix die xyz koordinaten und die 4 Winkel gespeichert.
Danach will ich die besten koordinaten rausfinden.
Auf diese weise habe ich es gelöst. Sieht mit 6 for-Schleifen nicht sehr schön aus und was noch wichtiger ist, das programm ist sehr langsam. Daher die Frage, ob jemanden was einfällt wie man es eleganter lösen könnte?
Code:

A=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0];
for i1 = 1:length(p2x)
    for i2 = 1:length(p2y)
        for i3 = 1:length(p2z)
            for i4 = 1:length(p3x)
                for i5 = 1:length(p3y)
                    for i6 = 1:length(p3z)
                        %Winkel alpha1
                        v1=[p2x(i1);0;0]-p1;
                        v2=[p2x(i1);p2y(i2);p2z(i3)]-p1;
                        alpha1 = acos(v1'*v2/(norm(v1)*norm(v2)))*180/pi;
                        %Winkel alpha2
                        v1=[p2x(i1);p2y(i2);p2z(i3)];
                        v2=[p3x(i4);p3y(i5);p3z(i6)]-[p2x(i1);p2y(i2);p2z(i3)];
                        alpha2 = acos(v1'*v2/(norm(v1)*norm(v2)))*180/pi;
                        %Winkel alpha3
                        v1=[p3x(i4);p3y(i5);p3z(i6)]-[p2x(i1);p2y(i2);p2z(i3)];
                        v2=p4-[p3x(i4);p3y(i5);p3z(i6)];
                        alpha3 = acos(v1'*v2/(norm(v1)*norm(v2)))*180/pi;
                        %Winkel alpha4
                        v1=p4-[p3x(i4);p3y(i5);p3z(i6)];
                        v2=[1;0;0];
                        alpha4 = acos(v1'*v2/(norm(v1)*norm(v2)))*180/pi;
                        A=[A; p2x(i1) p2y(i2) p2z(i3) p3x(i4) p3y(i5) p3z(i6) alpha1 alpha2 alpha3 alpha4];
                    end
                end
            end
        end
    end
end
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     Beitrag Verfasst am: 01.07.2011, 11:30     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,
die Schleifen kann man sicher irgendwie umgehen bzw. verbessern. Aber als erstes würde ich evtl. mal sortieren um das Ganze etwas übersichtlicher zu machen. Du berechnest alle Werte in der innersten Schleife - und damit für jeden Durchgang neu, auch wenn der Wert sich nicht ändert (z.B. weil er nur von der äußersten Schleifenvariablen abhängt). Sortiere als erstes Mal die Werte, die nur von äußeren Schleifenvariablen abhängen in die entsprechende Schleife. Das sollte das ganze schon etwas beschleunigen und zusätzlich kann man so sicher leichter erkennen, welche Schleifen sich wie ersetzen lassen.
mfg
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andrej13
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     Beitrag Verfasst am: 01.07.2011, 11:50     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo, danke für die antwort. Dies bring nicht so viel da kann man nur die erste Berechnung rausziehen.
Code:

A=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0];
for i1 = 1:length(p2x)
    for i2 = 1:length(p2y)
        for i3 = 1:length(p2z)
                   %Winkel alpha1
                        v1=[p2x(i1);0;0]-p1;
                        v2=[p2x(i1);p2y(i2);p2z(i3)]-p1;
                        alpha1 = acos(v1'*v2/(norm(v1)*norm(v2)))*180/pi;
           for i4 = 1:length(p3x)
                for i5 = 1:length(p3y)
                    for i6 = 1:length(p3z)
                        %Winkel alpha2
                        v1=[p2x(i1);p2y(i2);p2z(i3)];
                        v2=[p3x(i4);p3y(i5);p3z(i6)]-[p2x(i1);p2y(i2);p2z(i3)];
                        alpha2 = acos(v1'*v2/(norm(v1)*norm(v2)))*180/pi;
                        %Winkel alpha3
                        v1=[p3x(i4);p3y(i5);p3z(i6)]-[p2x(i1);p2y(i2);p2z(i3)];
                        v2=p4-[p3x(i4);p3y(i5);p3z(i6)];
                        alpha3 = acos(v1'*v2/(norm(v1)*norm(v2)))*180/pi;
                        %Winkel alpha4
                        v1=p4-[p3x(i4);p3y(i5);p3z(i6)];
                        v2=[1;0;0];
                        alpha4 = acos(v1'*v2/(norm(v1)*norm(v2)))*180/pi;
                        A=[A; p2x(i1) p2y(i2) p2z(i3) p3x(i4) p3y(i5) p3z(i6) alpha1 alpha2 alpha3 alpha4];
                    end
                end
            end
        end
    end
end
 
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     Beitrag Verfasst am: 01.07.2011, 12:16     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Ich habe noch ein paar doppelte Berechnungen heraus genommen und Teile vor die Schleifen gezogen.
Code:

A=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0];
for i1 = 1:length(p2x)
   v1 = [p2x(i1);0;0]-p1;
    norm_v1 = norm(v1);
     for i2 = 1:length(p2y)
         for i3 = 1:length(p2z)
            %Winkel alpha1
            v2 = [p2x(i1);p2y(i2);p2z(i3)]-p1;
            alpha1 = acos(v1'*v2/(norm_v1*norm(v2)))*180/pi;
           
            v1_a2 = [p2x(i1);p2y(i2);p2z(i3)];
            norm_v1_a2 = norm(v1);
            for i4 = 1:length(p3x)
                 for i5 = 1:length(p3y)
                     for i6 = 1:length(p3z)
                         v_tmp = [p3x(i4);p3y(i5);p3z(i6)];
                         %Winkel alpha2
                         v2_a2 = v_tmp - v1_a2;
                         norm_v2_a2 = norm(v2_a2);
                         alpha2 = acos(v1'*v2/(norm_v1_a2*norm_v2_a2))*180/pi;
                         %Winkel alpha3
                         v2_a3 = p4 - v_tmp;
                         norm_v2_a3 = norm(v2_a3);
                         alpha3 = acos(v2_a2'*v2/(norm_v2_a2*norm_v2_a3))*180/pi;
                         %Winkel alpha4  
                         v2=[1;0;0];
                         alpha4 = acos(v2_a3'*v2/(norm_v2_a3*norm(v2)))*180/pi;
                         A=[A; p2x(i1) p2y(i2) p2z(i3) p3x(i4) p3y(i5) p3z(i6) alpha1 alpha2 alpha3 alpha4];
                     end
                 end
             end
         end
     end
end
 



Der letzte Punkt in der Schleife hat mich jedoch verwirrt: bist du sicher, dass da
Code:

A=[A; p2x(i1) p2y(i2) p2z(i3) p3x(i4) p3y(i5) p3z(i6) alpha1 alpha2 alpha3 alpha4];
 

stehen soll? Du vergrößerst die Matrix A in jeder Iteration!! Damit muss die Schleife extrem langsam werden! Das solltest du unbedingt ändern bzw. A korrekt zu beginn initialisieren! Ansonsten hast du mit den Schleifen keine Chance.

mfg
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andrej13
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     Beitrag Verfasst am: 01.07.2011, 14:20     Titel:
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hm, ich habe jetzt gleich am anfang eine nxm-nullmatrix angelegt und fülle diese in der schleife, geht tatsächlich schneller. ich dachte das macht keinen unterschied
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