MATLAB有任何类似集合的数据类型吗？

Question

我正在寻找一种在MATLAB中比较具有非确定性排序的有限序列数据的方法。基本上，我想要一个数组，但不对其中包含的元素施加顺序限制。如果我有这些对象：

a = [x y z];

并且

b = [x z y];

我希望isequal(a, b)返回true。但当涉及到数组时，情况并非如此。解决方法是在比较之前对条目进行排序，然而，在我的情况下，元素是复杂对象，它们不能轻易地映射为彼此具有明确的数字关系。另一种方法是不使用isequal，而是使用自定义比较函数，该函数断言匹配长度，然后仅检查第一个数组中的每个元素是否包含在第二个数组中。但是，在我的情况下，通过isequal比较的数组是嵌套在我正在尝试比较的结构体中的，编写封装结构体的自定义比较函数将非常复杂。除了这个排序问题之外，内置的isequal函数涵盖了我所有的需求，因为它正确处理任意嵌套的结构体和任意字段，所以我真的想避免为此编写一个复杂的自定义函数。 MATLAB中是否有允许上述行为的数据类型？还是有一种简单的方法来构建这样的自定义类型？在Java中，我可以编写一个包装器类，并为equals方法编写自定义实现，但是在MATLAB中似乎没有这样的机制？

- programonkey

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如果isequal除了顺序外符合您的需求，您不能做类似这样的事情吗？：a = {[20 20 30], 'abc', {[1 2]; [3:4]}}; b = a; [aa, bb] = ndgrid(a, a); m = arrayfun(@isequal, aa, bb), result = all(any(m,1))&all(any(m,2)) 它遵循了您测试一个数组中的每个元素与另一个数组中的每个元素（通过调用isequal）的想法，这可能是时间效率低下的。当然，您可以将ndgrid替换为两个for循环以增加内存效率，并且如果另一个数组中缺少元素，则可以提前退出以增加时间效率。 - Luis Mendo

我有点困惑。如果你说isequal除了顺序外都有效，那么我使用isequal的方法也应该有效，包括嵌套等，对吧？我在想像下面这样的东西。无论如何，如果尺寸的乘积太大，以至于尝试所有元素对是不切实际的。 - Luis Mendo

(https://tio.run/##jVLBTsMwDL3nK3xBS0WH1o1TKz6Ab6h6cDKXRaQJpCkIpvHrxam0bgUOWFWT@vnFL371OuIbjWM7OB2NdxCoH2yEBzA9vQ5otxJzUJkw7Tkje/NJErMcpo3KMgEcMzGGgSq4gdYHcP79Dh4jdObpEEGR9h1Bi7aniZNKDDKnKN3QkeVTp/yMqStMXbAU@qJRojRJj5KG1VSLMtatF4kUKhA@s8RIoTMOI4FxjgJY71@AMNiPknWt4wHIUkcuMg7I7dKqFseR24u/9tz3Sy9a@CH@q4Xz8XebebrT8JZXnG7zS0Ra6Tzon/QJdHvWl95n84VIXhzr7Qb42W2aHFao9CrnXAHbpoJ6V943p1MlkjFYgToy/7Y48VfdVELMhuTAVl7/Qii5slwXZZEtgRoBm@yayUaP4zc) - Luis Mendo

isempty(setdiff(a,b)) 不起作用吗？ - beaker

进一步解释beaker的评论：MATLAB使用函数（例如setdiff、ismember、intersect、union等）进行集合操作。但我不知道这些函数是否适用于非可排序值，甚至是否适用于非数值矩阵。 - Cris Luengo

Answer 1

我找到了一种优雅地解决我的问题的方法。与我之前所说的信念相反，MATLAB实际上允许类特定的覆盖isequal。

classdef CustomType
    properties
        value
    end

    methods
        function self = CustomType(value)
            self.value = value;
        end

        function equal = isequal(self, other)
            if not(isa(other, 'CustomType'))
                equal = false;
                return;
            end

            % implement custom comparison rules here
        end
    end
end

所以，我可以像这样简单地分配相关的字段，而不必更改我的代码中的任何其他内容：

a = Set([x y z]); % custom type
...
b = Set([x z y]);
...
isequal(a, b); % true

在我的使用场景中，我甚至不需要集合的唯一性属性。因此，我只需要执行无序比较，而且不需要浪费性能来确保不必要的属性。此外，通过使用专用类型，我可以在赋值时明确区分具有顺序的字段（即常规数组）和没有顺序的字段。

另一个解决方案可能是覆盖内置的isequal函数，并在其参数为特定类型时应用自定义比较规则。然而，这会减慢整个程序中的所有比较速度，并导致封装性差。我认为使用具有重写的 isequal 函数的自定义类型是解决这种问题的方法。但我仍然认为集合（和其他类型的常用容器）应包含在 MATLAB 的基本库中。

- programonkey