В этом примере показано, как фильтровать элементы массива путем применения условий к массиву. Например, можно изучить четные элементы в матрице, найти местоположение всех 0s в многомерном массиве или заменить NaN значения в данных. Можно выполнить эти задачи с помощью комбинации реляционных и логических операторов. Реляционные операторы (>, <, >=, <=, ==, ~=) накладывают условия на массив, и можно применить несколько условий, подключив их к логическим операторам and, or, и not, соответственно обозначаемые символами &, |, и ~.
Чтобы применить одно условие, начните с создания матрицы 5 на 5, которая содержит случайные целые числа от 1 до 15. Установите генератор случайных чисел в состояние по умолчанию для повторяемости.
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 реляционное меньше оператора, <, для определения каких элементов A меньше 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 логическую 1 (true) или логический 0 (false) состояние, чтобы указать, является ли соответствующий элемент A выполняет условие A < 9. Для примера, A(1,1) является 13, так B(1,1) является логическим 0 (false). Однако A(1,2) является 2, так B(1,2) является логическим 1 (true).
Хотя B содержит информацию о том, какие элементы в A меньше 9, это не говорит вам, каковы их значения. Вместо сравнения двух матриц элемента по элементам можно использовать B для индекса в A.
A(B)
ans = 8×1
2
2
5
3
8
3
7
1
Результатом является вектор-столбец элементов в A которые меньше 9. Начиная с B является логической матрицей, эта операция называется логической индексацией. В этом случае логический массив, используемый в качестве индекса, имеет тот же размер, что и другой массив, но это не требование. Для получения дополнительной информации см. Раздел Индексация массивов.
Некоторые проблемы требуют информации о местоположениях элементов массива, которые удовлетворяют условию, а не их фактическим значениям. В этом примере можно использовать find функция для определения местоположения всех элементов в A менее 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 расположение элемента в A это меньше 9, поэтому на практике A(I) возвращает тот же результат, что и A(B). Это различие A(B) использует логическую индексацию, тогда как A(I) использует линейную индексацию.
Можно использовать логическую and, or, и not операторы для применения любого количества условий к массиву; количество условий не ограничивается одним или двумя.
Во-первых, используйте логическую and оператор, обозначаемый &, чтобы задать два условия: элементы должны быть меньше 9 и больше 2. Задайте условия как логический индекс, чтобы просмотреть элементы, которые удовлетворяют обоим условиям.
A(A<9 & A>2)
ans = 5×1
5
3
8
3
7
Результатом является список элементов в A которые удовлетворяют обоим условиям. Обязательно задайте каждое условие с отдельным оператором, подключенным логическим оператором. Для примера вы не можете задать условия выше A(2<A<9), поскольку он оценивает, чтобы A(2<A | A<9).
Далее найдите элементы в A которые меньше 9 и даже пронумерованы.
A(A<9 & ~mod(A,2))
ans = 3×1
2
2
8
Результатом является список всех четных элементов в A которые меньше 9. Использование логического оператора NOT, ~, преобразует матрицу mod(A,2) в логическую матрицу со значением логического 1 (true) расположен там, где элемент равномерно делится на 2.
Наконец, найдите элементы в A которые меньше 9 и даже пронумерованы и не равны 2.
A(A<9 & ~mod(A,2) & A~=2)
ans = 8
Результат, 8, ровен, меньше 9 и не равен 2. Это единственный элемент в A который удовлетворяет всем трем условиям.
Используйте find функция для получения индекса элемента, равного 8, который удовлетворяет условиям.
find(A<9 & ~mod(A,2) & A~=2)
ans = 14
Результат указывает, что A(14) = 8.
Иногда полезно одновременно изменять 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 10 с числом 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
Далее замените все значения в A которые не равны 10 с NaN значение.
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 NaN значения в A с нулями и применить логический оператор NOT, ~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 логических 1 (true) вместо NaN значения и логические 0 (false) на месте 10-х годов. Логическая операция NOT, ~A, преобразует числовой массив в логический массив, таким образом A&C возвращает матрицу логических 0 (false) значения и A|C возвращает матрицу логических 1 (true) значения.
and | find | isnan | Logical Operators: Short Circuit | nan | not | or | xor