“矩阵是不是包含值 X？”的函数

Posted 2023-02-16

【中文标题】“矩阵是不是包含值 X？”的函数

【英文标题】：Function for 'does matrix contain value X?'“矩阵是否包含值 X？”的函数

【发布时间】：2010-12-27 04:28:45

【问题描述】：

是否有内置的 MATLAB 函数来确定矩阵是否包含某个值？ (ala php 的in_array())

【问题讨论】：

对于可能需要容差的浮点数据，请注意，R2015a 版本添加了新功能，可通过单个内置函数来处理此问题。整数值数据的公认解决方案很棒，但对于浮点数，请跳转到this answer。很抱歉自我推销，但经过多年的询问，这是对 MATLAB 的一个重要补充。

【参考方案1】：

有很多方法可以做到这一点。 ismember 是第一个想到的，因为它是您希望采取的一组成员操作。因此

X = primes(20);
ismember([15 17],X)
ans =
      0    1

因为 15 不是素数，但 17 是素数，所以 ismember 在这里做得很好。

当然，find（或任何）也可以。但是这些并没有像 ismember 那样矢量化。我们可以测试一下 15 是否在 X 表示的集合中，但是测试这两个数字需要循环或连续测试。

~isempty(find(X == 15))
~isempty(find(X == 17))

或者，

any(X == 15)
any(X == 17)

最后，我要指出，如果数字可能是真正的浮点数，那么对精确值的测试是危险的。正如我所展示的，对整数值进行测试很容易。但是针对浮点数的测试通常应该使用容差。

tol = 10*eps;
any(abs(X - 3.1415926535897932384) <= tol)

【讨论】：

这三个中最快的似乎是any。但您可能想自己测量（使用tic 和toc）。

对于浮点值，如果您至少使用 R2015a，请使用 ismembertol。

【参考方案2】：

你可以这样做：

A = randi(10, [3 4]);      %# a random matrix
any( A(:)==5 )             %# does A contain 5?

---

要以 矢量化 方式执行上述操作，请使用：

any( bsxfun(@eq, A(:), [5 7 11] )

或如@woodchips 建议的那样：

ismember([5 7 11], A)

【讨论】：

为什么你在 ismember 中使用 [5 7 11] 作为参数

@Jordan：返回的答案是一个与参数大小相同的逻辑数组（真/假），表示矩阵A是否包含这些值中的每一个（例如[true, true, false]表示@ 987654328@ 包含值 5 和 7 但不包含 11)。

@AnderBiguri：这里有一些你可以运行比较的测试：gist.github.com/amroamroamro/e66ac6a88b0692d995fd

【参考方案3】：

如果您需要检查一个向量的元素是否在另一个向量中，最好的解决方案是ismember，如其他答案中所述。

ismember([15 17],primes(20))

但是，当您处理浮点数时，或者只想进行紧密匹配（+- 1000 也是可能的）时，我发现的最佳解决方案是相当有效的File Exchange Submission: ismemberf

举了一个很实用的例子：

[tf, loc]=ismember(0.3, 0:0.1:1) % returns false 
[tf, loc]=ismemberf(0.3, 0:0.1:1) % returns true

虽然默认容差通常应该足够了，但它为您提供了更大的灵活性

ismemberf(9.99, 0:10:100) % returns false
ismemberf(9.99, 0:10:100,'tol',0.05) % returns true

【参考方案4】：

对于浮点数据，您可以使用新的ismembertol function，它计算集合成员具有指定的容差。这类似于 File Exchange 中的 ismemberf 函数，只是它现在内置于 MATLAB。示例：

>> pi_estimate = 3.14159;
>> abs(pi_estimate - pi)
ans =
   5.3590e-08
>> tol = 1e-7;
>> ismembertol(pi,pi_estimate,tol)
ans =
     1