MATLAB中的矩阵数组

Question

我正在寻找一种在MATLAB中将大量矩阵存储在数组中的方法。

是否有任何方法可以实现这一点？

示例：

for i: 1:unknown
  myArray(i) = zeros(500,800);
end

如果数组长度未知，如需更多信息，我可以进行修改。

更新： 性能是我尝试实现这一目标的主要原因。之前，它会将数据作为单个矩阵获取，在实时显示后继续处理下一组数据。

我尝试了下面Rocco建议的使用多维数组的方法，但我的数据太大了，导致内存不足，我可能需要寻找另一种解决方案。我会在尝试其他建议后进行更新。

更新2： 感谢所有人的建议，但我应该事先指定，精度和速度都是重要因素，我可能需要考虑回到原始方法，然后重新评估导入数据的方法，而不是尝试3D数组。

- user57685

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我猜使用单元矩阵不会对性能产生影响。因为它们本质上包含指向实际矩阵的指针，扩展它们（即使使用动态索引）不应该产生性能开销（除了最小限度地重新分配指针数组，这是可以忽略的）。 - Hosam Aly

Answer 1

使用单元数组。这比3D数组具有优势，因为它不需要一个连续的内存空间来存储所有矩阵。实际上，每个矩阵可以存储在不同的内存空间中，如果您的可用内存是碎片化的，这将使您免受内存不足错误的困扰。下面是一个示例函数，用于在单元数组中创建矩阵:

function result = createArrays(nArrays, arraySize)
    result = cell(1, nArrays);
    for i = 1 : nArrays
        result{i} = zeros(arraySize);
    end
end

使用它：

myArray = createArrays(requiredNumberOfArrays, [500 800]);

访问你的元素：

myArray{1}(2,3) = 10;

如果你事先不知道矩阵数量，可以使用MATLAB的动态索引来使数组大小与需要的大小相同。性能开销将与cell数组的大小成比例，而不受矩阵本身大小的影响。例如：

myArray{1} = zeros(500, 800);
if twoRequired, myArray{2} = zeros(500, 800); end

- Hosam Aly

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@HosamAly 根据您的建议，我正在创建基于矩阵的2D数组。然后，有人建议我创建一个单一的4D数组，它比前者快9倍，但是当矩阵大小很大时，我遇到了内存限制问题。您有什么建议吗？线程在这里http://stackoverflow.com/q/40052664/54964 - Léo Léopold Hertz 준영

@Masi 抱歉，我不知道。 - Hosam Aly

Answer 2

如果所有的矩阵大小都相同（即500x800），那么你可以创建一个三维数组：

nUnknown;  % The number of unknown arrays
myArray = zeros(500,800,nUnknown);

要访问一个数组，您需要使用以下语法：

To access one array, you would use the following syntax:

subMatrix = myArray(:,:,3);  % Gets the third matrix

你可以用以下几种方法向myArray中添加更多的矩阵：

myArray = cat(3,myArray,zeros(500,800));
% OR
myArray(:,:,nUnknown+1) = zeros(500,800);

如果每个矩阵的大小不相同，您需要像Hosam建议的那样使用cell数组。

编辑：我错过了关于内存耗尽的部分。我猜你的nUnknown相当大。您可能需要切换矩阵的数据类型（single或甚至uintXX类型（如果您使用整数））。您可以在调用zeros时执行此操作：

myArray = zeros(500,800,nUnknown,'single');

- gnovice

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使用3D数组的问题在于它需要在内存中占用连续的空间。虽然它可能比cell数组性能更好，但后者允许在不同的内存空间中分配2D矩阵，因此如果使用了碎片化的内存，则更适合使用cell数组。 - Hosam Aly

Answer 3

myArrayOfMatrices = zeros(unknown,500,800);

如果你的内存不足，请在系统中增加更多的RAM，并确保你使用的是64位操作系统。此外，尝试减少你的精度（你是否真的需要双精度浮点数，还是可以用单精度浮点数？）：

myArrayOfMatrices = zeros(unknown,500,800,'single');

要向该数组追加，请尝试：

myArrayOfMatrices(unknown+1,:,:) = zeros(500,800);

- joe

Answer 4

我在Octave（Matlab克隆版）中进行一些体渲染，并使用以下方法构建我的3D数组（即2D切片的数组）：

buffer=zeros(1,512*512*512,"uint16");
vol=reshape(buffer,512,512,512);

内存消耗似乎是高效的。（但计算速度就不能这么说了 : ^)

- timday

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你可以直接使用zeros(512,512,512,'uint16')，这里不需要reshape，只需要多调用一个函数。 - Cris Luengo

Answer 5

就像这样做

x=zeros(100,200);
for i=1:100
  for j=1:200
    x(i,j)=input('enter the number');
  end
end

- dimuthu93

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这并没有回答问题。 - Keivan

Answer 6

如果你知道未知是什么，

你可以做类似这样的事情。

myArray = zeros(2,2);
for i: 1:unknown
  myArray(:,i) = zeros(x,y);
end

然而，我已经有一段时间没有使用Matlab了。因此，这个页面可能会对此事有所启示：

http://www.mathworks.com/access/helpdesk/help/techdoc/index.html?/access/helpdesk/help/techdoc/matlab_prog/f1-86528.html

- Rocco

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你需要一个三维数组来完成这个任务。你的例子会导致数组维度不匹配的错误。你可能是想要使用 myArray(:,:,i)，但我不确定它的行为如何（因为我现在没有 MATLAB）。 - Hosam Aly