MATLAB 向量化编程基础精讲

马良祁彬彬

扉页
数组操作初步·1
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1.1数组基础训练：算盘里的学问·1
1.1.1逐列循环结合正反向搜索·3
1.1.2利用累积乘积函数cumprod·6
1.1.3构造特殊的乘积因子·7
1.2数组基础训练：非零元素赋值为1·8
1.2.1循环+判断·8
1.2.2利用逻辑判断+矢量索引·9
1.2.3利用abs和sign·9
1.2.4min函数更改nanflag设置参数·10
1.3数组基础训练：将指定元素换成0·11
1.3.1循环+判断·12
1.3.2高低维索引转换后赋值·13
1.3.3利用bsxfun单一维扩展构造逻辑判断条件·15
1.3.5利用累积方式构造向量的accumarray函数·17
1.4数组基础训练：正反对角线互换·19
1.4.1寻找元素行列索引关系循环赋值·20
1.4.3结合逻辑数组或点乘构造对角线元素·21
1.4.4利用逻辑“或”操作·26
1.5数组基础训练：寻找真约数·28
1.5.1函数factor和组合命令nchoosek·28
1.5.2最大公约数命令·29
1.5.3含求余函数mod和rem的逻辑判断·30
1.6数组基础训练：康威的《生命游戏》·31
1.6.1枚举·32
1.6.2循环·34
1.6.3叠加与卷积·35
1.7.1循环·41
1.7.2利用conv2函数·42
1.8.1卷积命令·48
1.8.2灵活的max+diff+find函数组合·53
1.9数组基础训练：扫雷棋盘模拟·59
1.9.1循环遍历元素+判断·60
1.9.2构造三对角矩阵的连乘方案·62
1.9.3利用卷积命令conv2·62
1.10.1循环·66
1.10.2矢量化索引操作·67
1.11.1循环+判断·70
1.11.2利用cumsum构造符合要求的索引·72
1.12.1利用循环判断·76
1.12.2cellfun赋值符合条件的索引位元素·77
1.12.3利用原逻辑索引在cell数组中引用赋值·77
1.12.4统一逻辑索引以多输出方式赋值·77
1.14小结·81
字符串操作初步·82
2.1字符串基础训练：字符取反的七种武器·82
2.1.1利用循环+判断的传统方式·84
2.1.2矢量化索引与不同函数组合的替换取反·85
2.1.3函数sprintf+逻辑索引构造·85
2.1.6函数num2str及其灵活的设定参数·90
2.1.7构造字符向量以输入做逻辑索引取反·91
2.2字符串基础训练：星号排布·92
2.2.1循环·93
2.2.2矢量化构造方式·95
2.3字符串基础训练：“开心”的2013·95
2.3.1
循环+利用函数unique判断·96
2.3.2循环+num2str转化年份为字符串分离数字·96
2.3.3num2str分离数字+排序做差·97
2.4.1几种不同的循环方式·100
2.4.2利用卷积命令conv2+测试矩阵·105
2.4.3利用cellfun+strfind+测试矩阵gallery·105
2.5字符串基础训练：猜测密码·106
2.5.1循环+判断·107
2.5.2矢量化索引方式·108
2.6字符串基础训练：用指定数量填充字符·108
2.6.1循环判断及repmat扩展序列·109
2.6.2利用索引构造扩展·110
2.6.3try流程省略判断+函数strjoin拼接向量·110
2.6.4利用2015a版本中的新函数repelem·112
2.7.1循环+判断·113
2.7.2矢量化索引构造·114
2.8.1floor+log10+mod组合·117
2.8.2转换为字符串提取单字符·118
2.9.1查找逻辑索引做差·123
2.9.2字符匹配方式处理字符串·124
2.9.3查找字符替换为空格·125
2.10.1利用log10或mod等函数的数值处理·126
2.10.2利用进制转换函数dec2base·128
2.11.1函数sprintf·130
2.11.2利用向量的列排布变维·131
2.11.3函数strjoin·132
2.12小结·133
数组操作进阶：扩维与构造·134
3.1关于矩阵维数扩充的预备知识·135
3.1.1repmat函数·135
3.1.2索引构造·135
3.1.3kron函数扩维·136
3.1.4meshgrid和ndgrid函数扩维·137
3.1.5矩阵外积·139
3.1.6bsxfun函数矩阵扩维·139
3.1.7其他思路·145
3.1.8扩维思路的总结·145
3.2数组训练进阶：向量数值为长度的扩维·146
3.2.1循环·147
3.2.2利用arrayfun扩维·148
3.2.3利用repmat扩维·148
3.2.4利用meshgrid和ndgrid扩展矩阵索引·149
3.2.5利用bsxfun扩维·150
3.3数组训练进阶：求和与构造·151
3.3.1直接索引法·151
3.3.2加法中的减法·152
3.3.3中部元素置零·153
3.3.4测试矩阵构造·153
3.3.5卷积和滤波命令·157
3.4.1利用循环拼接repmat扩展矩阵·161
3.4.2索引扩维、arrayfun扩展和cell2mat拼接·161
3.4.3按reshape变维向量循环处理·161
3.4.4递归·162
3.4.5直接调用函数repelem·163
3.5.1循环拼接向量·164
3.5.2利用矢量化多次寻址构造序列·165
3.6数组训练进阶：孤岛测距·166
3.6.1序列1,0元素索引位相减取最小值·166
3.6.2直接处理每段“安全”区域·167
3.6.3利用相邻项数值的构造和比较·168
3.6.4利用滤波函数filter2·168
3.7数组训练进阶：生成索引数自扩展序列·170
3.7.1循环拼接·171
3.7.2利用测试矩阵hankel·172
3.7.3利用上三角矩阵函数triu+meshgrid构造·172
3.8数组训练进阶：指定子向量长度求均值·173
3.8.1循环逐段求均值·174
3.8.2利用频数累加函数accumarray·174
3.8.3利用测试矩阵hankel·176
3.8.4利用卷积系列命令·177
3.9数组训练进阶：统计群组数量·177
3.9.1循环拼接向量·178
3.9.2涉及排重命令unique的几种解法·179
3.9.3利用累积求和函数cumsum与diff·181
3.10数组训练进阶：对角矩阵构造·181
3.10.1矩阵叠加·182
3.10.2借助特殊矩阵构造·185
3.10.3循环处理构造思路·187
3.11.1指定位置赋值·187
3.11.2增加0元素用reshape变维·189
3.11.3循环·190
3.11.4利用kron函数扩展矩阵·190
3.11.5正则替换·191
3.12数组训练进阶：Bullseye矩阵构造·191
3.12.1工具箱特殊函数·192
3.12.2利用特殊矩阵构造·194
3.12.3基本数列构造并矢量化扩维·195
3.12.4递归、判断与循环·199
3.13.1利用求余命令mod或rem获得矩阵数值·200
3.13.2利用循环逐元素赋值·203
3.14.1ndgrid对“基”序列扩维·204
3.14.2利用测试矩阵spiral试凑·204
3.15.1构造“基”序列扩维·206
3.15.2特殊矩阵构造·209
3.15.3递归与循环·209
3.16.1循环·211
3.16.2向量组合+meshgrid函数构造·212
3.16.3bsxfun扩维·214
3.16.4测试矩阵spiral试凑·214
3.17数组基础训练：最小值替换为行均值·215
3.17.1循环与矢量化函数二者的结合·216
3.17.2利用高低维索引转换函数sub2ind·217
3.17.3利用稀疏矩阵构造指定位置索引·217
3.17.4bsxfun单一维扩展构造索引·217
3.17.5累积最值函数cummin·218
3.18.1循环+判断·220
3.18.2利用函数kron扩维·221
3.18.3利用索引构造变换对新矩阵赋值·223
3.18.4利用稀疏矩阵命令sparse构造·225
3.18.5利用累积求和命令accumarray·226
3.19.1循环逐个元素查找相邻索引号·227
3.19.2利用circshift函数换序叠加·228
3.19.3利用二维卷积和滤波函数·229
3.20小结·229
字符操作进阶：正则表达式·231
4.1闲话正则·231
4.2灵活的正则语法·232
4.2.1元字符·232
4.2.2转义字符·234
4.2.3匹配次数·234
4.2.4模式·236
4.2.5分组运算·237
4.2.6关于锚点·239
4.2.7左顾右盼·239
4.2.8逻辑与条件运算·240
4.2.9标记操作·241
4.2.10动态正则表达式·243
4.2.11注释与搜索标识·246
4.3正则表达式基础：元音字母计数·248
4.3.1其他解法·249
4.3.2正则解法·251
4.4.1其他解法·252
4.4.2正则解法·254
4.5.1其他解法·255
4.5.2正则解法·258
4.6.1其他解法·261
4.6.2正则解法·262
4.7正则表达式基础：提取文本数字求和·263
4.7.1其他解法·263
4.7.2正则解法·265
4.8正则表达式基础：钱数统计·267
4.8.1其他解法·268
4.8.2正则解法·271
4.9.1其他解法·275
4.9.2正则解法·275
4.10.1其他解法·280
4.10.2正则解法·283
4.11正则表达式基础：电话区号查询·284
4.11.1其他解法·284
4.11.2正则解法·287
4.12正则表达式基础：字母出现频数统计·288
4.12.1其他解法·289
4.12.2正则解法·292
4.13.1其他解法·294
4.13.2正则解法·296
4.14.1其他解法·298
4.14.2正则解法·299
4.15.1其他解法·301
4.15.2正则解法·304
4.16本书前三章中一些问题的正则解法308
4.16.1正则表达式重解例1.12·308
4.16.2正则表达式重解例2.1·309
4.16.3正则表达式重解例2.5·310
4.16.4正则表达式重解例2.6·310
4.16.5正则表达式重解例2.8·312
4.16.6正则表达式重解例2.9·313
4.16.7正则表达式重解例2.10·314
4.16.8正则表达式重解例3.5·315
4.16.9正则表达式重解例3.6·315
4.16.10正则表达式重解例3.7·319
4.17小结·319
多维数组漫谈·320