如何在MATLAB中使用查找表

Question

我需要在一个2D数组的一组参数（一个集合：t，另一个来自数组）上执行指数运算（如果您愿意，可以是3D矩阵）。 f（t，x）= exp（t-x），然后我需要将第三维中每个值的结果相加。由于使用bsxfun执行整个操作需要太长时间，因此我考虑使用查找表。

我可以将表格创建为矩阵LUT（由于两个参数而具有两个维度），然后我可以使用LUT（par1，par2）检索值。但是使用循环访问第三维也很昂贵。

我的问题是：是否有一种实现这种机制（查找表）的方法，以预定义的值并从矩阵元素（一种索引方式）中访问它们而无需循环。或者，如何创建MATLAB自动处理以加速指数运算的查找表？

编辑： 我实际上使用了类似的方法创建LUT。现在，我的问题实际上是如何以高效的方式访问它。

假设我有一个二维数组M。我希望对这些值应用函数f（t，M（i，j）），其中t是固定值。我可以使用循环遍历M的所有值（i，j）。但是我想更快地完成它，因为我有一套M，然后我需要将此过程应用于所有其他值。

我的函数比我给出的示例复杂一些。

pr = mean(exp(-bsxfun(@rdivide,bsxfun(@minus,color_vals,double(I)).^2,m)./2),3);

这是我的实际功能，正如你所看到的，它比我提供的示例更加复杂。但是想法是一样的。它对 M 集合的第三个维度进行指数差的平均值计算。希望这能有所帮助。

- adn

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为什么不把你已经有的代码发布出来呢？ - Amro

你知道 exp(t-x)=exp(t)/exp(x)，所以你只需要一个 exp() 的查找表。 - John Alexiou

Answer 1

我同意这个问题并不是很清晰，展示一些代码将会有所帮助。但我仍然会尝试回答。

为了使LUT有意义，t-x的取值范围必须受到限制，例如只能取整数。

假设指数可以是从-1000到1000的任何整数，你可以创建如下的LUT：

LUT = exp(-1000:1000);

然后创建索引（假设t是一个一维数组，而x是一个二维数组）

indexArray = bsxfun(@minus,reshape(t,[1,1,3]), x) + 1001; %# -1000 turns into 1

最后，您创建您的结果。

output = LUT(indexArray);
%# sum along third dimension (i.e. sum over all `t`)
output = sum(output,3);

- Jonas

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谢谢，我使用了您的解决方案，并借助sub2ind函数进行了帮助。不幸的是，使用LUT比使用bsxfun执行操作要慢。 - adn

Answer 2

我不确定我理解你的问题，但我认为这就是答案。

x = 0:3
y = 0:2
z = 0:6

[X,Y,Z] = meshgrid(x,y,z)

LUT = (X+Y).^Z

- MatlabDoug