Matlab中的逐元素数组复制

Question

假设我有一个一维数组：a = [1, 2, 3]; 是否有Matlab内置的函数，可以将数组和整数 n 作为输入，然后将数组中的每个元素复制n次？

例如调用replicate(a, 3)应返回[1,1,1,2,2,2,3,3,3]。

请注意，这与repmat完全不同。 我当然可以通过对每个元素进行repmat并连接结果来实现replicate，但我想知道是否有更高效的内置函数。

- Dima

Answer 1

我是KRON函数的粉丝:

>> a = 1:3;
>> N = 3;
>> b = kron(a,ones(1,N))

b =

    1     1     1     2     2     2     3     3     3

你还可以查看这个相关问题（它处理了复制二维矩阵元素的问题），以查看涉及矩阵索引的其他解决方案。以下是一个这样的解决方案（灵感来自Edric的答案）：

>> b = a(ceil((1:N*numel(a))/N))

b =

    1     1     1     2     2     2     3     3     3

- gnovice

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这是一个不错的解决方案，但如果N是a元素频率的矩阵，也就是说N的每个元素都对应着a的一个元素，那该怎么办呢？ - ghedas

@ghedas：如果你还没有看到的话，这里已经解决了这个问题（https://dev59.com/ynI-5IYBdhLWcg3wMFS0）。 - gnovice

Answer 2

a = [1 2 3];
N = 3;

b = reshape(repmat(a,N,1), 1, [])

- Amro

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不同于kron，这个解决方案纯粹是内存管理，不会将乘法运算引入其中。 - shabbychef

Answer 3

从R2015a开始，Matlab有一个内置且被记录的函数repelem可以完成这个任务:

repelem 重复数组中的元素。
    对于向量 V 和标量 N，W = repelem(V,N) 创建一个向量 W，其中每个 V 的元素都重复了 N 次。

第二个参数也可以是与 V 相同长度的向量，以指定每个元素的重复次数。对于2D重复：

B = repelem(A,N1,N2)

不再需要使用kron或其他技巧！

更新：有关与其他快速方法的性能比较，请参见Q&A Repeat copies of array elements: Run-length decoding in MATLAB。

- chappjc

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在R2015a发布之前，你是怎么知道这个的？！ - Luis Mendo

@LuisMendo 预发布版。我喜欢读发行说明，几乎和 accumarray 一样。:). 但是在发布日当天，我立即删除了我的回答，然后又取消了删除，以免违反预发布条款。 - chappjc

Answer 4

>> n=3;
>> a(floor((0:size(a,2)*n-1)/n)+1)

ans =

     1     1     1     2     2     2     3     3     3

- Andre

Answer 5

一些奇特的替代方案。承认比有用更有趣：

1. Assign the (first) result of meshgrid to a vector:

   b = NaN(1,numel(a)*n); %// pre-shape result
   b(:) = meshgrid(a,1:n);
   

2. Build a matrix that multiplied by a gives the result:

   b = a * fliplr(sortrows(repmat(eye(numel(a)),n,1))).';
   

3. Use ind2sub to generate the indices:

   [~, ind] = ind2sub([n 1],1:numel(a)*n);
   b = a(ind);
   

- Luis Mendo

Answer 6

如果您拥有图像处理工具箱，还有另一种选择：

N = 3;
imresize(a, [1 N*numel(a)],'nearest')

- Andrey Rubshtein

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实际上，你的代码有误。它应该是 imresize(a, [1 N*numel(a)],'nearest')，使用一个 N 而非 2。当你更正这个错误后，你的解决方案实际上比 KRON 解决方案慢了大约 3 倍（并且比索引解决方案 a(ceil((1:N*numel(a))/N)) 慢了5倍）。 - gnovice

Answer 7

% To get b = [1 1 1 2 2 2 3 3 3]
N = 3;
a = [1 2 3];
temp_a = a(ones(N,1),:);
b = reshape(temp_a,1,numel(temp_a));

% To get b = [1 2 3 1 2 3 1 2 3]
N = 3;
a = [1 2 3];
temp_a = a(ones(N,1),:);
b = reshape(temp_a',1,numel(temp_a));

- Milind Padalkar