Этот пример показывает, как отфильтровать элементы массива путем применения условий к массиву. Например, можно исследовать ровные элементы в матрице, найти местоположение всего 0s в многомерном массиве или заменить значения NaN в данных. Можно выполнить эти задачи с помощью комбинации операторов отношения и логических операторов. Операторы отношения (>, <, >=, <=, ==, ~=) налагают условия на массив, и можно применить несколько условий путем соединения их с логическими операторами and, or и not, соответственно обозначенный символами &, | и ~.
Чтобы применить одно условие, запустите путем создания матрицы 5 на 5, которая содержит случайные целые числа между 1 и 15. Сбросьте генератор случайных чисел к состоянию по умолчанию для воспроизводимости.
rng default
A = randi(15,5)A = 5×5
13 2 3 3 10
14 5 15 7 1
2 9 15 14 13
14 15 8 12 15
10 15 13 15 11
Используйте реляционные меньше, чем оператор, <, чтобы определить, какие элементы A - меньше чем 9. Сохраните результат в B.
B = A < 9
B = 5x5 logical array
0 1 1 1 0
0 1 0 1 1
1 0 0 0 0
0 0 1 0 0
0 0 0 0 0
Результатом является логическая матрица. Каждое значение в B представляет логический 1 (true) или логический 0 (false) состояние, чтобы указать, выполняет ли соответствующий элемент A условие A < 9. Например, A(1,1) является 13, таким образом, B(1,1) является логический 0 (false). Однако A(1,2) является 2, таким образом, B(1,2) является логический 1 (true).
Несмотря на то, что B содержит информацию, о которой элементы в A - меньше чем 9, это не говорит вам, каковы их значения. Вместо того, чтобы сравнивать эти две матрицы поэлементно, можно использовать B, чтобы индексировать в A.
A(B)
ans = 8×1
2
2
5
3
8
3
7
1
Результатом является вектор-столбец элементов в A, которые являются меньше чем 9. Поскольку B является логической матрицей, эта операция называется логической индексацией. В этом случае логический массив, используемый в качестве индекса, одного размера как другой массив, но это не требование. Для получения дополнительной информации смотрите Индексацию массива.
Некоторые проблемы запрашивают информацию о местоположениях элементов массива, которые удовлетворяют условию, а не их фактическим значениям. В этом примере можно использовать функцию find, чтобы определить местоположение всех элементов в A меньше чем 9.
I = find(A < 9)
I = 8×1
3
6
7
11
14
16
17
22
Результатом является вектор-столбец линейных индексов. Каждый индекс описывает местоположение элемента в A, который является меньше чем 9, таким образом, в практике A(I) возвращает тот же результат как A(B). Различие - то, что A(B) использует логическую индексацию, тогда как A(I) использует линейную индексацию.
Можно использовать логический and, or и операторы not, чтобы применить любое количество условий к массиву; количество условий не ограничивается один или два.
Во-первых, используйте логический оператор and, обозначил &, чтобы задать два условия: элементы должны быть меньше чем 9 и больше, чем 2. Задайте условия как логический индекс, чтобы просмотреть элементы, которые удовлетворяют оба условия.
A(A<9 & A>2)
ans = 5×1
5
3
8
3
7
Результатом является список элементов в A, которые удовлетворяют оба условия. Обязательно задайте каждое условие с отдельным оператором, соединенным логическим оператором. Например, вы не можете задать условия выше A(2<A<9), поскольку он оценивает к A(2<A | A<9).
Затем, найдите элементы в A, которые являются меньше чем 9 и четный.
A(A<9 & ~mod(A,2))
ans = 3×1
2
2
8
Результатом является список всех ровных элементов в A, которые являются меньше чем 9. Использование логического НЕ оператор, ~, преобразовывает матричный mod(A,2) в логическую матрицу со значением логического 1 (true), расположенный, где элемент является равномерно делимым 2.
Наконец, найдите элементы в A, которые являются меньше чем 9 и четный и не равные 2.
A(A<9 & ~mod(A,2) & A~=2)
ans = 8
Результат, 8, даже, меньше чем 9, и не равен 2. Это - единственный элемент в A, который удовлетворяет все три условия.
Используйте функцию find, чтобы получить индекс элемента, равного 8, который удовлетворяет условия.
find(A<9 & ~mod(A,2) & A~=2)
ans = 14
Результат показывает на тот A(14) = 8.
Иногда полезно одновременно изменить значения нескольких существующих элементов массива. Используйте логическую индексацию с простым оператором присваивания, чтобы заменить значения в массиве, которые удовлетворяют условию.
Замените все значения в A, которые больше, чем 10 с номером 10.
A(A>10) = 10
A = 5×5
10 2 3 3 10
10 5 10 7 1
2 9 10 10 10
10 10 8 10 10
10 10 10 10 10
Затем, замените все значения в A, которые не равны 10 со значением NaN.
A(A~=10) = NaN
A = 5×5
10 NaN NaN NaN 10
10 NaN 10 NaN NaN
NaN NaN 10 10 10
10 10 NaN 10 10
10 10 10 10 10
Наконец, замените все значения NaN в A с нулями и примените логическое НЕ оператор, ~A.
A(isnan(A)) = 0; C = ~A
C = 5x5 logical array
0 1 1 1 0
0 1 0 1 1
1 1 0 0 0
0 0 1 0 0
0 0 0 0 0
Получившаяся матрица имеет значения логического 1 (true) вместо значений NaN и логический 0 (false) вместо 10-х. Логическая операция NOT, ~A, преобразовывает числовой массив в логический массив, таким образом, что A&C возвращает матрицу логического 0 (false), значения и A|C возвращают матрицу логического 1 (true) значения.
Logical Operators: Short Circuit | and | find | isnan | nan | not | or | xor