在单元格和数组上运行的有用函数

Created: November-22, 2018

这个简单的例子提供了一些解释，我发现自从我开始使用 MATLAB 以来非常有用的一些函数：cellfun，arrayfun。我们的想法是获取一个数组或单元类变量，遍历其所有元素并在每个元素上应用专用函数。应用函数可以是匿名的，通常是一种情况，也可以是* .m 文件中定义的任何常规函数。

让我们从一个简单的问题开始，并说我们需要找到给定该文件夹的* .mat 文件列表。对于此示例，首先让我们在当前文件夹中创建一些* .mat 文件：

for n=1:10; save(sprintf('mymatfile%d.mat',n)); end

执行代码后，应该有 10 个扩展名为* .mat 的新文件。如果我们运行命令列出所有* .mat 文件，例如：

mydir = dir('*.mat');

我们应该得到一个 dir 结构元素的数组; MATLAB 应该给出一个类似的输出：

10x1 struct array with fields:
    name
    date
    bytes
    isdir
    datenum

如你所见，此数组的每个元素都是一个包含几个字段的结构。所有信息对于每个文件确实很重要，但在 99％中我对文件名很感兴趣而没有别的。为了从结构数组中提取信息，我曾经创建了一个本地函数，它涉及创建正确大小的时间变量，for 循环，从每个元素中提取名称，并将其保存到创建的变量中。实现完全相同结果的更简单方法是使用上述功能之一：

mydirlist = arrayfun(@(x) x.name, dir('*.mat'), 'UniformOutput', false)
mydirlist = 
    'mymatfile1.mat'
    'mymatfile10.mat'
    'mymatfile2.mat'
    'mymatfile3.mat'
    'mymatfile4.mat'
    'mymatfile5.mat'
    'mymatfile6.mat'
    'mymatfile7.mat'
    'mymatfile8.mat'
    'mymatfile9.mat'

这个功能如何运作？它通常需要两个参数：一个函数句柄作为第一个参数和一个数组。然后，函数将对给定数组的每个元素进行操作。第三和第四个参数是可选的但很重要。如果我们知道输出不是常规输出，则必须将其保存在单元格中。必须指出将 false 设置为 UniformOutput。默认情况下，此函数会尝试返回常规输出，例如数字向量。例如，让我们提取有关每个文件占用多少磁盘空间的信息（以字节为单位）：

mydirbytes = arrayfun(@(x) x.bytes, dir('*.mat'))
mydirbytes =
       34560
       34560
       34560
       34560
       34560
       34560
       34560
       34560
       34560
       34560

或千字节：

mydirbytes = arrayfun(@(x) x.bytes/1024, dir('*.mat'))
mydirbytes =
   33.7500
   33.7500
   33.7500
   33.7500
   33.7500
   33.7500
   33.7500
   33.7500
   33.7500
   33.7500

这次输出是 double 的常规向量。UniformOutput 默认设置为 true。

cellfun 是一个类似的功能。这个函数和 arrayfun 之间的区别在于 cellfun 对单元类变量进行操作。如果我们希望仅在单元格’mydirlist’中提取文件名列表中的名称，我们只需要按如下方式运行此函数：

mydirnames = cellfun(@(x) x(1:end-4), mydirlist, 'UniformOutput', false)
mydirnames = 
    'mymatfile1'
    'mymatfile10'
    'mymatfile2'
    'mymatfile3'
    'mymatfile4'
    'mymatfile5'
    'mymatfile6'
    'mymatfile7'
    'mymatfile8'
    'mymatfile9'

同样，由于输出不是常规数字向量，因此输出必须保存在单元格变量中。

在下面的示例中，我将两个函数合并为一个，并仅返回没有扩展名的文件名列表：

cellfun(@(x) x(1:end-4), arrayfun(@(x) x.name, dir('*.mat'), 'UniformOutput', false), 'UniformOutput', false)
ans = 
    'mymatfile1'
    'mymatfile10'
    'mymatfile2'
    'mymatfile3'
    'mymatfile4'
    'mymatfile5'
    'mymatfile6'
    'mymatfile7'
    'mymatfile8'
    'mymatfile9'

它很疯狂但很可能因为 arrayfun 返回了一个预期输入 cellfun 的单元格; 对此的一个注意事项是，我们可以通过将 UniformOutput 设置为 false 来强制显式地将任何这些函数返回到单元格变量中。我们总能在单元格中获得结果。我们可能无法在常规向量中获得结果。

还有一个类似的函数在字段上运行一个结构：structfun。我没有特别发现它和其他两个一样有用但在某些情况下它会发光。例如，如果想知道哪些字段是数字或非数字，则以下代码可以给出答案：

structfun(@(x) ischar(x), mydir(1))

dir 结构的第一个和第二个字段是 char 类型。因此，输出是：

此外，输出是 true / false 的逻辑向量。因此，它是常规的，可以保存在矢量中; 不需要使用单元格类。