向量化计算（上）

向量化计算

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相关函数

• arrayfun | structfun | cellfun ： 数组、结构体和元胞数组
• spfun | cell2mat | splitapply | varfun | rowfun | groupsummary

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限于篇幅，本文分为2部分。

ARRAYFUN函数

ARRAYFUN官方解读

• 将函数应用于每个数组元素
• B = arrayfun(func,A1,...,An)：将 func 应用于数组 A1,...,An 的元素，因此 B(i) = func(A1(i),...,An(i))。

ARRAYFUN举例

1个数组的情况

A = linspace(1, 10, 5);
fun =@(x) exp(x^2) * x;

Y = arrayfun(fun, A)

运行结果

Y =

   1.0e+44 *

    0.0000    0.0000    0.0000    0.0000    2.6881

多个数组的情况

% 2个不同数组作用在同个函数，命名时就得一样，比如“A”，而不是“A_1”和“A_2”
S(1).A = linspace(1, 10, 5); % 结构体
S(2).A = [2.1, 2.2, 4.5, 6, 7.1]; % 结构体

fun =@(x) exp(x.A .^ 2) .* x.A; 

Y = arrayfun(fun, S, "UniformOutput", false)

运行结果

Y =

  1×2 cell 数组

    {[2.7183 1.2564e+05 7.5469e+13 9.4214e+26 2.6881e+44]}    {[172.7659 278.2326 2.8033e+09 2.5867e+16 5.5468e+22]}

注意：ARRAYFUN函数应用在多个数组时，需要先定义结构体。但因不同数组都要作用于同一个函数，所以命名时不建议用A_1和A_2进行区分

也可以用来批量化绘图

A_1 = linspace(-5, -1, 500);
A_2 = linspace(1, 5, 500);

fun =@(x) sin(x.^2) .* cos(x);

B_1 = arrayfun(fun, A_1);
B_2 = arrayfun(fun, A_2);

s(1).X = A_1;  s(1).Y = B_1;
s(2).X = A_2;  s(2).Y = B_2;

hold on

m = @(x) plot(x.X, x.Y, "LineWidth", 1.2);
p = arrayfun(m, s);
p(1).Marker = "o";
p(2).Marker = "s";

hold off

运行结果

其他类似函数

使用方法和“ARRAYFUN”一样

STRUCTFUN官方解读

• 对标量结构体的每个字段应用函数
• A = structfun(func,S) 将函数 func 应用于标量结构体 S 的每个字段，每次一个字段。

CELLFUN官方解读

• 对元胞数组中的每个元胞应用函数
• A = cellfun(func,C) 将函数 func 应用于元胞数组 C 的每个元胞的内容，每次应用于一个元胞。

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