Matlab中元胞数组与构架数组有啥不同?

Posted 2023-05-04

参考技术A

二者共同点是，都是复合数据类型，可以容纳任意类型的数据。

 

不同点主要在于，cell数组是普通数组的推广，与普通数组的最大区别是，其元素可以是不同类型的数据，而从元素的访问形式上，普通数组用圆括号（()），cell数组用花括号（）。而struct比cell更进一步，引入域（field）的概念，可以把数据存放在命名的容器中，访问形式上则用句点（.）来对域进行访问。

 

cell和struct可以通过函数cell2struct、struct2cell进行互相转换。

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什么是 Matlab 元胞数组的等价物？

【中文标题】什么是 Matlab 元胞数组的等价物？

【英文标题】：What is the equivalent to a Matlab cell array?

【发布时间】：2016-11-15 12:26:49

【问题描述】：

我是 Python 新手，正在尝试创建与 Matlab 的“单元数组”等效的东西。假设我有 100 个客户索引“C001”、“C002”等，每个客户都有不同的数据：

房屋面积（平方米）[实数] 分类数据显示它们是“商业”、“住宅”还是“其他” 2014 年每小时用电量的时间序列，即 8760 个实际值的日期时间索引数组

在 Python 2.7 中构建这样一个结合了单个值、分类数据和时间索引数组的数据集的最佳方法是什么？我正在尝试为此使用熊猫，但到目前为止没有成功。

非常感谢您

【参考方案1】：

MATLAB 元胞数组的等价物是一个 numpy 对象数组。但是，这些很少使用，因为它们很少是您在实践中想要的。在大多数情况下，如果有人会在 MATLAB 中使用 Cell，列表或嵌套列表就足够了：

>>> a = [obj1, obj2, obj, obj4]
>>> b = [[obj1, obj2], [obj3, obj4]]

但是，在您的情况下，这不是您想要做的。您的问题是X Y problem 的经典示例。您是在问如何为您的问题实施特定的解决方案，而不是在问如何解决问题本身。 Python 可以做很多 MATLAB 做不到的事情，因此试图让 Python 表现得像 MATLAB 通常会导致次优解决方案。

在这种情况下，您需要的是pandas DataFrame。它一点也不像 MATLAB 元胞数组，但更适合您的数据集。您可以使用MultiIndex 来存储参数，并使用列来存储时间序列数据。这使您可以按名称、大小、类别、日期等进行索引。例如，您只需一行代码即可计算出超过 500 平方米的物业在第三季度的每个物业类别的平均能源使用量。

下面是一个如何构建此类数据的示例：

>>> names = ['C001', 'C002', 'C003', 'C004']
>>> sizes = np.abs(np.random.random(4))*1000
>>> category = ['Commerical', 'Residential', 'Residential', 'Other']
>>> ts = np.random.random([100, 4])
>>> timestamps = pd.date_range('1/1/2011', periods=100, freq='W') 
>>> 
>>> cols = pd.MultiIndex.from_arrays([names, sizes, category])
>>> 
>>> df = pd.DataFrame(ts, index=timestamps, columns=cols)
>>> df.columns.names = ['Name', 'Size', 'Category']
>>> df.index.name = 'Time'
>>> 
>>> print(df)
Name             C001        C002        C003       C004
Size       36.719201   732.278278  795.755755 551.383120
Category   Commerical Residential Residential      Other
Time                                                    
2011-01-02   0.108720    0.018492    0.057233   0.694548
2011-01-09   0.959845    0.968857    0.422210   0.975767
2011-01-16   0.709676    0.119963    0.004481   0.830328
2011-01-23   0.084271    0.535408    0.209943   0.668001
2011-01-30   0.626125    0.052301    0.212636   0.995429
2011-02-06   0.376399    0.199327    0.482884   0.632472
2011-02-13   0.302807    0.353679    0.599427   0.993996
2011-02-20   0.185445    0.005769    0.755981   0.923540
2011-02-27   0.109611    0.994292    0.873782   0.542741
2011-03-06   0.561404    0.778414    0.595238   0.082001
2011-03-13   0.056986    0.869344    0.459753   0.450071
2011-03-20   0.261320    0.675317    0.603043   0.371950
2011-03-27   0.890803    0.061619    0.831677   0.801890
2011-04-03   0.498199    0.846559    0.370336   0.225477
2011-04-10   0.248914    0.693038    0.145255   0.233058
2011-04-17   0.621441    0.683213    0.048944   0.650139
2011-04-24   0.459869    0.055751    0.912097   0.457605
2011-05-01   0.814447    0.780415    0.184241   0.429139
2011-05-08   0.586905    0.209121    0.428080   0.246584
2011-05-15   0.754021    0.909181    0.846984   0.948835
2011-05-22   0.513610    0.203925    0.338072   0.596325
2011-05-29   0.497080    0.557908    0.916812   0.680242
2011-06-05   0.646791    0.641024    0.399427   0.308346
2011-06-12   0.573922    0.539285    0.098703   0.461480
2011-06-19   0.062978    0.939339    0.713087   0.380326
2011-06-26   0.422484    0.109185    0.459734   0.800468
2011-07-03   0.962368    0.632361    0.388565   0.503425
2011-07-10   0.802551    0.261161    0.590494   0.526307
2011-07-17   0.261447    0.686405    0.636970   0.622476
2011-07-24   0.634331    0.630028    0.069925   0.504036
...               ...         ...         ...        ...
2012-05-06   0.185331    0.375717    0.658463   0.697377
2012-05-13   0.273510    0.665318    0.756944   0.083542
2012-05-20   0.895984    0.850881    0.680869   0.987420
2012-05-27   0.450593    0.262195    0.458893   0.199141
2012-06-03   0.696102    0.332312    0.419764   0.338074
2012-06-10   0.113108    0.167605    0.812625   0.329429
2012-06-17   0.527418    0.087454    0.868973   0.744649
2012-06-24   0.977674    0.831538    0.410719   0.598423
2012-07-01   0.577802    0.141307    0.310356   0.276271
2012-07-08   0.772117    0.288240    0.820701   0.548857
2012-07-15   0.699628    0.467952    0.429433   0.304482
2012-07-22   0.782641    0.337854    0.561191   0.572241
2012-07-29   0.010225    0.962770    0.793041   0.166877
2012-08-05   0.895516    0.628526    0.782264   0.908301
2012-08-12   0.787210    0.698185    0.255306   0.741693
2012-08-19   0.042833    0.556469    0.165885   0.408108
2012-08-26   0.942076    0.377714    0.927170   0.119004
2012-09-02   0.567978    0.007891    0.777752   0.869950
2012-09-09   0.120134    0.417996    0.328654   0.484447
2012-09-16   0.833769    0.946456    0.594471   0.569707
2012-09-23   0.515544    0.090017    0.344200   0.498175
2012-09-30   0.419152    0.315412    0.683195   0.498630
2012-10-07   0.879582    0.958591    0.531812   0.051948
2012-10-14   0.488241    0.683242    0.096560   0.197295
2012-10-21   0.425213    0.279539    0.476436   0.492512
2012-10-28   0.238334    0.836782    0.901589   0.132700
2012-11-04   0.030562    0.797666    0.238895   0.550427
2012-11-11   0.875454    0.973046    0.457116   0.154175
2012-11-18   0.557967    0.895320    0.478239   0.448102
2012-11-25   0.075152    0.047344    0.650615   0.293129

[100 rows x 4 columns]

【讨论】：

最初的问题确实在单元阵列方面表现不佳。 Matlab 的 DataFrame 对应物是table 类型的正式对象。数据的初始化，不过更清楚的是done via a cell array。