创建一个三维矩阵。

Question

我该如何在MATLAB中定义一个三维矩阵？

例如，一个大小为（8 x 4 x 20）的矩阵，或者将第三个维度添加到现有的二维矩阵中？

- Niko Gamulin

Answer 1

创建一个三维矩阵

A = zeros(20, 10, 3);   %# Creates a 20x10x3 matrix

将矩阵添加第三维

B = zeros(4,4);  
C = zeros(size(B,1), size(B,2), 4);  %# New matrix with B's size, and 3rd dimension of size 4
C(:,:,1) = B;                        %# Copy the content of B into C's first set of values

zeros只是创建新矩阵的一种方式。另一种方式可以是A(1:20,1:10,1:3) = 0用于创建3D矩阵。要确认矩阵的大小，可以运行：size(A)，它会给出20 10 3。

矩阵的维数没有明确的限制。

- Geoff

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Jonas的回答也很重要。正如所述，您可以简单地设置第三个维度，MATLAB会为您重新调整大小。然而，这不应该在循环中完成，并且我认为为了清晰起见，通常应该避免这样做。 - Geoff

请注意，如果A已经存在，那么A(1:20,1:10,1:3) = 0可能会产生错误的结果。 - Dennis Jaheruddin

Answer 2

如果您想定义一个包含全部为零的三维矩阵，可以编写以下代码：

A = zeros(8,4,20);

所有元素都是1时使用ones，所有NaN的元素使用NaN，所有假值使用false而不是zeros。

如果您有一个现有的二维矩阵，您可以分配一个元素到"第三维"，矩阵将被扩展以包含新元素。必须添加的所有其他新矩阵元素都设置为零。

例如：

B = magic(3); %# creates a 3x3 magic square
B(2,1,2) = 1; %# and you have a 3x3x2 array

- Jonas

Answer 3

我使用Octave，但Matlab的语法相同。

创建3D矩阵：

octave:3> m = ones(2,3,2)
m =

ans(:,:,1) =

   1   1   1
   1   1   1

ans(:,:,2) =

   1   1   1
   1   1   1

现在，假设我有一个二维矩阵，我想要在一个新的维度上进行扩展：

octave:4> Two_D = ones(2,3)
Two_D =
   1   1   1
   1   1   1

我可以通过创建一个三维矩阵来扩展它，将其中的前两个二维设置为旧的（这里我有第三维的大小为2）：

octave:11> Three_D = zeros(2,3,2)
Three_D =

ans(:,:,1) =

   0   0   0
   0   0   0

ans(:,:,2) =

   0   0   0
   0   0   0



octave:12> Three_D(:,:,1) = Two_D
Three_D =

ans(:,:,1) =

   1   1   1
   1   1   1

ans(:,:,2) =

   0   0   0
   0   0   0

- Joel