从大小为（mxn）的矩阵中减去大小为（1 xn）的行向量的每个元素

Question

我有两个大尺寸的矩阵，与以下矩阵类似。

米; 尺寸为1000 x 10 n; 尺寸为1 x 10

我想从m的所有元素中减去n的每个元素，以获得十个不同的矩阵，每个矩阵的大小为1000 x 10。

我开始如下

clc;clear;
nrow = 10000;
ncol = 10;
t = length(n)
for i = 1:nrow;
    for j = 1:ncol;
       for t = 1:length(n);
       m1(i,j) = m(i,j)-n(1); 
       m2(i,j) = m(i,j)-n(2);
       m3(i,j) = m(i,j)-n(3);
       m4(i,j) = m(i,j)-n(4);
       m5(i,j) = m(i,j)-n(5);
       m6(i,j) = m(i,j)-n(6);
       m7(i,j) = m(i,j)-n(7);
       m8(i,j) = m(i,j)-n(8);
       m9(i,j) = m(i,j)-n(9);
       m10(i,j) = m(i,j)-n(10);
       end
    end
end

任何人都可以帮助我，而无需在循环内编写十个方程式怎么办？ 或者可以建议我任何方便的方法，尤其是当两个矩阵有很多列时。

Answer 1

您为什么不能这样做：

m01 = m - n(1);
...
m10 = m - n(10);

您需要循环做什么？

更好的是：

N = length(n);
m2 = cell(N, 1);
for k = 1:N
  m2{k} = m - n(k);
end

Answer 2

这里我们无环：

nrow = 10000;
ncol = 10;

%example data
m = ones(nrow,ncol);
n = 1:ncol;

M = repmat(m,1,1,ncol);
N = permute( repmat(n,nrow,1,ncol) , [1 3 2] );
result = bsxfun(@minus, M, N );
%or just
result = M-N;

经过的时间是0.018499秒。

或Luis Mendo的建议：

M = repmat(m,1,1,ncol);
result = bsxfun(@minus, m, permute(n, [1 3 2]) );   

经过的时间是0.000094秒。

请确保输入向量的方向与我的示例相同，否则可能会遇到麻烦。 您应该能够通过换位获得该结果，或者必须修改以下行：

permute( repmat(n,nrow,1,ncol) , [1 3 2] ) 

根据您的需要。

---

您在评论中提到要对获得的每列中的否定元素进行计数：

A = result;                 %backup results 
A(A > 0) = 0;               %set non-negative elements to zero
D = sum( logical(A),3 );

它将返回所需的10000x10矩阵以及一定数量的负元素。 （请验证一下，我可能会对尺寸有些困惑；）

Answer 3

创建三维结果矩阵。 例如，将结果存储在三维空间中。

clc;clear;
nrow = 10000;
ncol = 10;
N = length(n);
resultMatrix = zeros(nrow, ncol, N);
neg = zeros(ncol, N); % amount of negative values
for j = 1:ncol
    for i = 1:nrow
        for t = 1:N
            resultMatrix(i,j,t) = m(i,j) - n(t);
        end
    end
    for t = 1:N
        neg(j,t) = length( find(resultMatrix(:,j,t) < 0) );
    end
end