如何在 MATLAB 中预分配非数字向量？

Question

我经常发现自己在做这样的事情：

unprocessedData = fetchData();  % returns a vector of structs or objects
processedData = [];             % will be full of structs or objects

for dataIdx = 1 : length(unprocessedData) 
    processedDatum = process(unprocessedData(dataIdx));
    processedData = [processedData; processedDatum];
end

这虽然是功能性的，但并不是最佳的 - processedData 向量在循环内增长。甚至mlint 也警告我应该考虑预分配速度。

如果数据是int8 的向量，我可以这样做：

% preallocate processed data array to prevent growth in loop
processedData = zeros(length(unprocessedData), 1, 'int8');

并修改循环以填充向量槽而不是连接。

有没有办法预先分配一个向量，以便它可以随后保存结构或对象？

---

更新：受Azim's answer 的启发，我只是颠倒了循环顺序。正如调试器确认的那样，首先处理最后一个元素会强制在第一次命中时预分配整个向量：

unprocessedData = fetchData();

% note that processedData isn't declared outside the loop - this breaks 
% it if it'll later hold non-numeric data. Instead we exploit matlab's 
% odd scope rules which mean that processedData will outlive the loop
% inside which it is first referenced: 

for dataIdx = length(unprocessedData) : -1 : 1 
    processedData(dataIdx) = process(unprocessedData(dataIdx));
end

这要求process() 返回的任何对象都具有有效的零参数构造函数，因为 MATLAB 在第一次使用真实对象写入 processedData 时会对其进行初始化。

mlint 仍然抱怨可能的数组增长，但我认为那是因为它无法识别反向循环迭代......

Answer 1

除了Azim's answer，另一种方法是使用repmat：

% Make a single structure element:
processedData = struct('field1',[],'field2',[]);
% Make an object:
processedData = object_constructor(...);
% Replicate data:
processedData = repmat(processedData,1,nElements);

其中nElements 是结构或对象数组中的元素数。

注意：如果您正在创建的对象是从handle class 派生的，您将不会复制对象本身，只需处理对它的引用。根据您的实现，您可能需要调用对象构造方法nElements 次。

Answer 2

由于您知道结构 processedData 的字段并且您知道它的长度，因此一种方法如下：

unprocessedData = fetchData();
processedData = struct('field1', [], ...
                       'field2', []) % create the processed data struct
processedData(length(unprocessedData)) = processedData(1); % create an array with the required length
for dataIdx = 1:length(unprocessedData)
    processedData(dataIdx) = process(unprocessedData(dataIdx));
end

这假定process 函数返回一个与processedData 具有相同字段的结构。

Answer 3

您可以将适当大小的单元格数组传递给struct：

processedData = struct('field1', cell(nElements, 1), 'field2', []);

这将创建一个与元胞数组大小相同的结构体数组。