Как я могу превратить структуру в n-мерную матрицу

Question

у меня 2 матрицы.Первый - это имена.
Names={'a','b','c'};

Второй - это числа.
a=[1 3]; b=[4]; c=[2 4 5];

Затем у меня есть имена структур, которые являются комбинацией имен и чисел, иони равны некоторым случайным матрицам с равными строками и столбцами.

Для этого случая у меня есть 6 комбинаций (2 * 1 * 3), и это выглядит как =

a1.b4.c2=[7 8 9; 10 11 14];
a1.b4.c4=[2 4 5; 3 4 7];
a1.b4.c5=[3 2 11; 4 7 8];
a3.b4.c2=[1 1 1; 3 5 12];
a3.b4.c4=[2 7 9 ; 10 11 12];
a3.b4.c5=[4 2 7 ; 5 6 8];

Я хочу вернутьэто в n-мерной матрице.В данном случае это 5-мерное, которое должно выглядеть следующим образом:

(:,:,1,4,2)=[7 8 9; 10 11 14];     %%%% for a=1 b=4 c=2
(:,:,1,4,4)=[2 4 5; 3 4 7];        %%%% for a=1 b=4 c=4
(:,:,1,4,5)=[3 2 11; 4 7 8];       %%%% for a=1 b=4 c=5
(:,:,3,4,2)=[1 1 1; 3 5 12];       %%%% for a=3 b=4 c=2
(:,:,3,4,4)=[2 7 9 ; 10 11 12];    %%%% for a=3 b=4 c=4
(:,:,3,4,5)=[4 2 7 ; 5 6 8];       %%%% for a=3 b=4 c=5

Я хочу написать обобщенный код, который поможет мне выполнять эту работу для разных чисел и чисел, но я не смог этого сделать.Надеюсь, вы можете помочь мне!Спасибо.

Answer 1

Хорошо, это заняло больше времени, чем я ожидал, но следующий код должен работать для произвольного числа имен и чисел, учитывая следующие требования:

• На данный момент имена считаются одиночнымисимволы - это может быть изменено regexp или чем-то вроде этого.
• Все ваши ax.bx.cx.... могут быть сохранены в какой-либо подчиненной структуре вашим приложением (заранее).
• Ваша структура всегда следуетпредставленный порядок ax.bx.cx..., а размеры матрицы равны.

Итак, сценарий довольно длинный и - я боюсь - нуждается в некотором объяснении.Пожалуйста, просто спросите.Основная идея состоит в том, чтобы проходить через структуру (ы), пока конкретные «потомки» все еще являются структурами.Это обеспечивает произвольную «глубину» структур, то есть количество имен и чисел.

Я расширил ваши данные, и вы видите, что они также работают для (а) дополнительных имен, (б) дополнительных чисел и (в) разные размеры матрицы.Конечно, это также работает с вашими исходными данными.

Кроме того, в начале не требуется Names или Numbers, поскольку эта информация автоматически извлекается из (должна быть там подчиненной) структуры.

(Внимание: написанов Octave. Я попытался проверить, что все функции также доступны в Matlab. Пожалуйста, сообщайте о любых проблемах, если это не так. Затем я проведу рефакторинг кода.)

% Structs given.
a1.b4.c2.d3 = ones(4, 4);
a1.b4.c4.d3 = ones(4, 4) * 2;
a1.b4.c5.d3 = ones(4, 4) * 3;
a1.b6.c2.d3 = ones(4, 4) * 4;
a1.b6.c4.d3 = ones(4, 4) * 5;
a1.b6.c5.d3 = ones(4, 4) * 6;
a2.b4.c2.d3 = ones(4, 4) * 7;
a2.b4.c4.d3 = ones(4, 4) * 8;
a2.b4.c5.d3 = ones(4, 4) * 9;
a2.b6.c2.d3 = ones(4, 4) * 10;
a2.b6.c4.d3 = ones(4, 4) * 11;
a2.b6.c5.d3 = ones(4, 4) * 12;

% REQUIREMENT: Store your structs in some superordinated struct.
super.a1 = a1;
super.a2 = a2;

% Initialize combined struct for names and numbers.
NamesNumbers = struct();

% Initialize Names cell array.
Names = {};

% Extract names and numbers from superordinated struct.
totalNames = 0;
totalNumbers = 1;
current = super;
while (isstruct(current))
  fields = fieldnames(current);
  totalNames = totalNames + 1;
  totalNumbers = totalNumbers * numel(fields);
  for iField = 1:numel(fields)
    field = fields{iField};
    name = field(1);
    Names{totalNames} = name;
    number = field(2:end);
    if (isfield(NamesNumbers, name) == false)
      NamesNumbers.(name) = str2num(number);
    else
      NamesNumbers.(name) = [NamesNumbers.(name) str2num(number)];
    end
  end
  current = current.(fields{1});
  if (isstruct(current) == false)
    [nRows, nCols] = size(current);
  end
end

% Extract all values from superordinated struct.
level = struct2cell(super);
while (isstruct([level{:}]))
  level = struct2cell([level{:}]);
end
values = vertcat(level{:});

% Determine indices.
maxIdx = cellfun(@(x) max(x), struct2cell(NamesNumbers));
idx = zeros([totalNumbers, totalNames]);
factorProd = 1;
for iName = 1:totalNames
  numbers = NamesNumbers.(Names{iName});
  n = numel(numbers);
  factorProd = factorProd * n;
  inner = totalNumbers / factorProd;
  resh = totalNumbers * n / factorProd;
  outer = factorProd / n;
  column = repmat(reshape(repmat(numbers, inner, 1), resh, 1), outer, 1);
  START = (iName - 1) * totalNumbers + 1;
  STOP = iName * totalNumbers;
  idx(START:STOP) = column;
end

% Initialize output.
output = zeros([nRows nCols maxIdx']);

% Fill output with values.
for iIdx = 1:size(idx, 1)
  temp = num2cell(idx(iIdx, :));
  START = (iIdx - 1) * nRows + 1;
  STOP = iIdx * nRows;
  output(:, :, temp{:}) = values(START:STOP, :);
end

Answer 2

Чтобы получить каждую комбинацию возможных чисел для каждого поля, используйте ndgrid.

[Numbers{1:3}] = ndgrid(a,b,c);

Наличие пронумерованных структур, находящихся в рабочем пространстве, как вы описываете, затрудняет программный доступ к ним, и вы должныпо возможности избегайте этого;однако к ним все еще можно получить доступ, используя eval.

evalPattern = strjoin(strcat(Names,'%d'), '.'); % 'a%d.b%d.c%d'
firstNumbers = cellfun(@(n) n(1), Numbers); % [1 4 2]
firstElement = eval(sprintf(evalPattern,firstNumbers)); % returns the value of a1.b4.c2

result = nan([size(firstElement) size(Numbers{1}]);
for ii = 1:numel(Numbers{1})
    iiNumbers = cellfun(@(n) n(ii), Numbers);
    result(:,:,ii) = eval(sprintf(evalPattern,iiNumbers));
end