Octave和Matlab“wat”矩阵/向量不一致

Question

我已经注意到Matlab和octave中的各种情况，其中函数同时接受矩阵和向量，但是对于向量和对矩阵没有做同样的事情。

这可能令人沮丧，因为当您输入具有可变数量的行/列的矩阵时，它可以被解释为向量并且当高度/宽度为1时执行您不期望的事情，这使得难以进行调试和奇怪的条件边缘情况。

我会列出一些我发现的，但我很好奇其他人遇到的情况

（注意：我只是在寻找代码接受矩阵作为有效输入的情况。当非向量矩阵作为参数给出时引发异常的任何事情都不计算在内）

1）“diag”可用于表示矩阵的对角线或将矢量转换为对角矩阵

由于前者通常仅用于方形矩阵，因此在matlab中并不是那么令人震惊，但是在Octave中，当Octave以非零元素开头并且其他所有零作为“对角矩阵”时，它会特别痛苦。

t=eye(3);
size(diag(t(:,3))) == [3,3]
size(diag(t(:,2))) == [3,3]
size(diag(t(:,1))) == [1,1]

2）索引到具有逻辑的行向量返回行向量

使用逻辑索引到任何其他内容会返回列向量

a = 1:3;
b = true(1,3);
size(a(b)) == [1, 3]
a = [a; a];
b = [b; b];
size(a(b)) == [6, 1]

3）索引到具有索引向量i的向量v中返回与v相同（行/列）类型的向量。但是如果v或i是矩阵，则返回值具有与i相同的大小。

a = 1:3;
b = a';
size(a(b)) == [1, 3]
b = [b,b];
size(a(b)) == [3, 2]

4）max，min，sum等对矩阵M的列进行单独操作，除非M是1xn，在这种情况下它们作为单行向量在M上运行

a = 1:3
size(max(a)) == [1, 1]
a = [a;a]
size(max(a)) == [1, 3]

max特别糟糕，因为它甚至不能将维度作为参数（与sum不同）

在编写八度/ matlab代码时，我应该注意哪些其他类似的情况？

Answer 1

每种语言都有自己的概念。 这种语言的一个重点是经常将矩阵视为向量数组，每列都是一个条目。 事情将开始有意义。 如果您不想要这种行为，请使用matrix(:)作为那些将传递单个向量而不是矩阵的函数的参数。 例如：

octave> a = magic (5);
octave> max (a)
ans =

   23   24   25   21   22

octave> max (a(:))
ans =  25

1）至少Octave 3.6.4不是这样。 我不是100％肯定，但可能与已经修复的这个bug有关。

2）如果使用布尔值进行索引，则将其视为掩码并将其视为此类。 如果使用非布尔值进行索引，则将其视为值的索引。 这对我来说非常有意义。

3）事实并非如此。 返回的索引总是与索引大小相同，如果它是矩阵或向量则是独立的。 唯一的例外是如果索引是向量，则输出将是单行。 我们的想法是使用单个向量/矩阵进行索引会返回相同大小的内容：

octave> a = 4:7
a =

   4   5   6   7

octave> a([1 1])
ans =

   4   4

octave> a([1 3])
ans =

   4   6

octave> a([1 3; 3 1])
ans =

   4   6
   6   4

4） max确实至少在Octave中将维度作为参数。 从该3.6.4帮助文本max ：

对于矢量参数，返回最大值。 对于矩阵参数，返回每列的最大值，作为行向量，或者如果定义则返回维度DIM，在这种情况下，Y应该设置为空矩阵（否则将忽略它）。

其余的适用就像我在介绍中说的那样。 如果提供矩阵，它会将每列视为数据集。

Answer 2

1）正如其他用户所指出的那样，在Octave> = 3.6.4时不是这样。

在情况2）规则是针对向量，返回总是相同的向量形状，对于其他任何返回列向量，请考虑：

>> a = reshape (1:3, 1,1,3)

a(:,:,1) =

     1.0000e+000


a(:,:,2) =

     2.0000e+000


a(:,:,3) =

     3.0000e+000

>> b = true(1,3)

b =

  1×3 logical array

   1   1   1

>> a(b)

ans(:,:,1) =

     1.0000e+000


ans(:,:,2) =

     2.0000e+000


ans(:,:,3) =

     3.0000e+000

>> a = [a;a]

a(:,:,1) =

     1.0000e+000
     1.0000e+000


a(:,:,2) =

     2.0000e+000
     2.0000e+000


a(:,:,3) =

     3.0000e+000
     3.0000e+000

>> b = [b;b]

b =

  2×3 logical array

   1   1   1
   1   1   1

>> a(b)

ans =

     1.0000e+000
     1.0000e+000
     2.0000e+000
     2.0000e+000
     3.0000e+000
     3.0000e+000

您可以看到这是有道理的，因为向量具有明确的“方向”，但是当您移除元素时，其他形状的矩阵则不会。 编辑：实际上我刚刚检查过，Octave看起来并不像这样，但可能应该。

3）这与2）一致。 基本上，如果提供索引列表，则保留索引向量的方向。 如果提供具有类似矩阵的形状的索引，则新信息是使用的索引矩阵形状。 这是更灵活，因为你总是可以做a(b(:))保持的形状a ，如果你愿意的话。 您可能会说它不一致，但请记住使用逻辑索引可能会减少要返回的元素数量，因此无法以这种方式重新整形。

4）正如评论中所指出的，您可以指定操作的最大/最小维度： min(rand(3),[],1)或max(rand(3),[],2) ，但在此这些函数存在“遗留”问题，这些问题在第一次创建数据时就会重新出现，现在很难在不打扰人的情况下进行更改。