matble中bsxfun（）函数

最新推荐文章于 2023-10-23 09:54:07 发布

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本文介绍了Matlab中的bsxfun函数，包括其在矩阵与向量减法运算以及自定义函数体表达式中的应用。通过实例解析，详细展示了bsxfun的使用方法，如加法、减法、乘法等操作，并提供了与官方帮助文档的对比，便于理解和掌握。

下面这句是在百度百科上面看到的非常形象，比官方给出的好，谢谢百度百科bsxfun（）函数的编辑作者

“

两个非“单一维度”相互匹配的数组a和b做函数fun运算时，bsxfun会隐含扩充a或b使得a和b结构相同，以便实现逐元素运算。使用函数bsxfun可以避免用循环结构编程。

bsxfun调用格式：

bsxfun(@已有定义的函数名，数组1，数组2）

bsxfun(@( 数组1，数组2)函数体表达式，数组1，数组2）

”

列举第一种情况

例一：矩阵与向量减法运算@minus

例二：向量与向量减法运算@minus

例一：矩阵与向量减法运算@minus

>> A = [1 2 10; 1 4 20;1 6 15]

A =
1 2 10
1 4 20
1 6 15

>> mean(A)
ans =
1 4 15

>> C = bsxfun(@minus, A, mean(A))

C =
0 -2 -5
0 0 5
0 2 0

具体计算过程

A =
1 2 10
1 4 20
1 6 15

为了计算，需要将mean(A)向量，变成与A矩阵大小相同的矩阵3X3，

所以，需要对mean（A）扩充，扩充方式就是，将1X3的向量，

复制三次，变成3X3的矩阵。

>> repmat(mean(A),3,1)

ans =
1 4 15
1 4 15
1 4 15

然后两个矩阵相减

>> A-repmat(mean(A),3,1)
ans =
0 -2 -5
0 0 5
0 2 0

例二：向量与向量减法运算@minus

>> a=[1 2 3]
a =
1 2 3

>> b=[2 3 4]'
b =
2
3
4

c= bsxfun(@minus, a, b)
c =
-1 0 1
-2 -1 0
-3 -2 -1

具体计算过程

因为向量a与b分别是1X3与3X1，为了能够相减，则a需要扩充为3X3，b与需要扩充为3X3，才能进行计算

>> repmat(a,3,1)
ans =
1 2 3
1 2 3
1 2 3

>> repmat(b,1,3)
ans =
2 2 2
3 3 3
4 4 4

>> repmat(a,3,1)-repmat(b,1,3)
ans =
-1 0 1
-2 -1 0
-3 -2 -1

同理

a=[1 2 3]，1X3向量； b=b=[2 3 4 5]'，4X1向量。则需要都变成4X3的矩阵

a =

1 2 3

b =
2
3
4
5

ans =

1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3

ans =
2 2 2
3 3 3
4 4 4
5 5 5

>> c= bsxfun(@minus, a, b)
c =
-1 0 1
-2 -1 0
-3 -2 -1
-4 -3 -2

列举第二种情况

bsxfun(@( 数组1，数组2)函数体表达式，数组1，数组2）

fun = @(A,B) A.(12B); A = 1:7; B = [0 1/4 1/3 1/2 2/3 3/4 1].'; C = bsxfun(fun,A,B)	>> A = 1:7 A = 1 2 3 4 5 6 7	>> B = [0 1/4 1/3 1/2 2/3 3/4 1].' >> 12*B ans = 0 3 4 6 8 9 12
计算过程，同上面第一种形式一样	A 扩展为7X7	B 也扩展为7X7
	>> repmat(A,7,1) ans = 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7	>> repmat(B,1,7) ans = 0 0 0 0 0 0 0 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.3333 0.3333 0.3333 0.3333 0.3333 0.3333 0.3333 0.5000 0.5000 0.5000 0.5000 0.5000 0.5000 0.5000 0.6667 0.6667 0.6667 0.6667 0.6667 0.6667 0.6667 0.7500 0.7500 0.7500 0.7500 0.7500 0.7500 0.7500 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
>> fun = @(A,B) A.(12B) fun = @(A,B)A.(12B)	所以计算A.(12B)	先计算12*B ans = 0 0 0 0 0 0 0 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 12 12 12 12 12 12 12
关于 .*，里面举例说明过，是对应乘		>> C = bsxfun(fun,A,B) C = 0 0 0 0 0 0 0 3 6 9 12 15 18 21 4 8 12 16 20 24 28 6 12 18 24 30 36 42 8 16 24 32 40 48 56 9 18 27 36 45 54 63 12 24 36 48 60 72 84