根据 X、Y 或 Z 值对点云坐标进行排序

Question

A 是一系列 3D 坐标点 (X,Y,Z)，例如：

>> A = [1 2 0;3 4 7;5 6 9;9 0 5;7 8 4]

A = 1 2 0 3 4 7 5 6 9 9 0 5 7 8 4

我想根据"Y" (second column) 值对矩阵进行排序。

这是我正在使用的代码：

>> tic;[~, loc] = sort(A(:,2)); SortedA = A(loc,:) toc;

SortedA = 9 0 5 1 2 0 3 4 7 5 6 9 7 8 4

Elapsed time is **0.001525** seconds.

但是，对于大量数据，它可能会非常慢。如果有人知道更有效的方法，我将不胜感激。

Answer 1

介绍性讨论

此答案主要讨论如何利用计算效率高的GPU 来解决所述问题。问题中所述问题的解决方案代码是 -

[~, loc] = sort(A(:,2));
SortedA = A(loc,:);

它基本上有两个部分-

1. 选择第二列，对它们进行排序并获得排序后的索引。
2. 使用排序后的索引对输入矩阵的行进行索引。

现在，Part 1 是计算密集型的，可以移植到 GPU，但 Part 2 作为索引工作，可以在 CPU 本身上完成。

建议的解决方案

因此，考虑到所有这些，一个有效的GPU 解决方案将是 -

gA = gpuArray(A(:,2)); %// Port only the second column of input matrix to GPU
[~, gloc] = sort(gA); %// compute sorted indices on GPU
SortedA = A(gather(gloc),:); %// get the sorted indices back to CPU with `gather` 
                             %// and then use them to get sorted A

基准测试

接下来是比较 GPU 版本与原始解决方案的基准代码，但请记住，由于我们在不同硬件上运行 GPU 代码，而不是在 @ 上运行的原始解决方案987654331@，基准测试结果可能因系统而异。

这是基准代码 -

N = 3000000; %// datasize (number of rows in input)
A = rand(N,3); %// generate random large input

disp('------------------ With original solution on CPU')
tic
[~, loc] = sort(A(:,2));
SortedA = A(loc,:);
toc, clear SortedA loc

disp('------------------ With proposed solution on GPU')
tic
gA = gpuArray(A(:,2));
[~, gloc] = sort(gA);
SortedA = A(gather(gloc),:);
toc

这是基准测试结果 -

------------------ With original solution on CPU
Elapsed time is 0.795616 seconds.
------------------ With proposed solution on GPU
Elapsed time is 0.465643 seconds.

所以，如果您有足够好的GPU，那么现在是时候尝试GPU 来解决相关问题，而MATLAB 提供如此简单的GPU 移植解决方案更是如此。

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系统配置

MATLAB Version: 8.3.0.532 (R2014a)
Operating System: Windows 7
RAM: 3GB
CPU Model: Intel® Pentium® Processor E5400 (2M Cache, 2.70 GHz)
GPU Model: GTX 750Ti 2GB

Answer 2

MATLAB 确实有一个名为 sortrows() 的功能可以做到这一点，但根据我的经验，它往往和你对一般非结构化矩阵所做的一样慢。

测试：

N = 1e4;
A = rand(N,N);
tic;[~, loc] = sort(A(:,2));
SortedA = A(loc,:);
toc;

tic; sortrows(A,2); toc;

给予：

Elapsed time is 0.515903 seconds.
Elapsed time is 0.525725 seconds.

Answer 3

试试sortrows，指定第2列：

Asorted = sortrows(A,2)

更简单，但现在我测试它实际上更慢...如果您只考虑对 1 列进行排序，显然sortrows 并不是那么好。按特定顺序考虑多列可能是最好的。