Matlab：我可以通过唯一名称引用数组索引吗？

Question

假设我有一个列矩阵pols，其中包含 [theta, rho, z] 的向量。 这意味着，如果我有 9 个这样的向量，它将是一个 9x3 矩阵。 像这样安排它们非常方便，因为我可以将它们中的任何一个提供给像pol2cart这样的函数：

cart3 = pol2cart(pols(3,:));

对于某个向量，我可以通过索引 1、2、3 找到它的分量：

rho5 = pols(5,2);

但有时矩阵实际上在另一个更宽的矩阵内，并且可能在中间而不是开头，这样上面可能会变成：

rho5 = pols(5,6);

为了使代码在其他人必须维护时更具可读性，是否可以通过唯一名称引用索引？喜欢

rho5 = pols(5).rho;

可以在前面定义 .rho 映射到具有 rho 值的列。

我曾冒险使用mat2cell 和cell2struct 将矩阵转换为单元格，然后再转换为数组，但这似乎并不实用。或者，我可以创建一个结构数组，但是我失去了执行pol2cart(pols) 的能力，而是必须执行

pol2cart(pols.theta, pols.rho, pols.z);

所以重复这个问题：我可以将索引映射到唯一名称吗？

Answer 1

没有。你不能这样做。就这么简单。

Answer 2

好的，正式的答案可能是上面木片给出的“否”。但是，如果你真的想做这样的事情，你也许可以使用半破解。具体来说，您可以定义一个类并重载一个运算符来实现（几乎）您想要的。 不幸的是，我看到 Matlab 不允许重载.，所以你必须使用其他一些运算符。（参见下面的编辑）

只是给你一个想法，这里有一个类，它通过M^i返回矩阵M的第i行。

classdef Test
  properties
    M;
  end

  methods
    function this = Test(M)
      this.M = M;
    end

    function res = mpower(this, i)
      res = this.M(i, :);
    end
  end
end

而且可以这样运行：

>> tmp = Test([1 2; 3 4]);
>> tmp^1

ans =

     1     2

>> tmp^2

ans =

     3     4

使用风险自负！ :)

编辑：

我错了。正如 gnovice 的回答中提到的，您实际上可以使用方法 subsref 为自定义类定义 . 运算符。

Answer 3

对于默认的 MATLAB 数据类型，不，您不能真正做到这一点。但是，您可以使用create your own new data type (i.e. class object) 来存储您的数据。在类定义中，您将重载subsref 方法来定义下标引用（即使用()、{} 或.）对新对象的行为方式。这在处理对象数组时可能会变得相当棘手，但这是可能的。

请注意，您还必须为要在新数据类型上使用的所有现有函数创建重载方法。具体来说，您必须为您的对象创建一个 pol2cart 方法，该方法可以在内部调用内置的 pol2cart 函数，并将对象中的适当数据片段作为参数传递。

...这为您的当前情况带来了一个更简单的解决方案。您可以创建一个结构数组（或数组的标量结构）来存储您的数据，并简单地为struct data types 创建一个新的重载pol2cart 函数，这将简化调用语法，而不是创建一个全新类型的类对象。

我在另外两个答案here 和here 中讨论了内置数据类型的重载函数的更多细节。简而言之，您将创建一个名为@struct 的文件夹并将其放在您的MATLAB path 上的一个文件夹中。在这个 @struct 文件夹中，您可以放置​​这个重载函数：

function varargout = pol2cart(polarCoordinates)
  [varargout{1:nargout}] = pol2cart(polarCoordinates.theta, ...
                                    polarCoordinates.rho, ...
                                    polarCoordinates.z);
end

请注意，这是函数的流线型版本，没有对输入进行错误检查等。现在，让我们做一些示例数据：

pols = rand(9, 3);  %# A 2-D array of data
polStruct = struct('theta', pols(:, 1), ...  %# Convert it to a scalar
                   'rho', pols(:, 2), ...    %#   structure of arrays
                   'z', pols(:, 3));

您可以按如下方式访问第五行的rho 值：

rho5 = pols(5,2);
rho5 = polStruct.rho(5);

如果您想将极坐标转换为笛卡尔坐标，以下是每种数据类型的转换方法：

[X,Y,Z] = pol2cart(pols(:,1), pols(:,2), pols(:,3));  %# Calls the built-in one
[X2,Y2,Z2] = pol2cart(polStruct);  %# Calls the overloaded one

您可以检查它们是否各自给出相同的结果，如下所示：

>> isequal([X Y Z],[X2 Y2 Z2])

ans =

     1   %# True!