在 Matlab 中更改 fprintf() 的默认 NaN 表示

Question

我正在尝试以其他应用程序可以理解的格式从 Matlab 导出数据...为此，我需要更改 NaN、Inf 和 -Inf 字符串（Matlab 默认为此类打印值）到//m、//inf+和//Inf-。

总的来说，我知道如何做到这一点。我在问如何（以及是否有可能）在 Matlab 中利用一个特定的东西。实际问题位于最后一段。

我尝试了两种方法（代码如下）。

1. 在数据和strrep()输出上使用sprintf()。这是以逐行方式完成的，以节省内存。这个解决方案比简单的fprintf() 花费的时间几乎多出 10 倍。优点是内存开销低。
2. 与选项 1. 相同，但对整个数据 进行一次转换。此解决方案速度更快，但容易受到内存不足异常的影响。这种方法的问题是我不想不必要地复制 数据。

代码：

rows = 50000  
cols = 40  
data = rand(rows, cols); % generate random matrix  
data([1 3 8]) = NaN; % insert some NaN values  
data([5 6 14]) = Inf; % insert some Inf values  
data([4 2 12]) = -Inf; % insert some -Inf values  

fid = fopen('data.txt', 'w'); %output file  

%% 0) Write data using default fprintf  
format = repmat('%g ', 1, cols);  

tic  
fprintf(fid, [format '\n'], data');  
toc  

%% 1) Using strrep, writing line by line  
fprintf(fid, '\n');  
tic  
for i = 1:rows  
    fprintf(fid, '%s\n', strrep(strrep(strrep(sprintf(format, data(i, :)), 'NaN', '//m'), '-Inf', '//inf-'), 'Inf', '//inf+'));  
end  
toc  

%% 2) Using strrep, writing all at once  
fprintf(fid, '\n');  
format = [format '\n'];  
tic  
    fprintf(fid, '%s\n', strrep(strrep(strrep(sprintf(format, data'), 'NaN', '//m'), '-Inf', '//inf-'), 'Inf', '//inf+'));  
toc  

输出：

经过的时间是 1.651089 秒。 % 正则 fprintf()
经过的时间是 11.529552 秒。 % 选项 1
经过的时间是 2.305582 秒。 % 选项 2

现在问题...

与简单的 fprintf() 相比，我对使用我的解决方案的内存开销和时间损失感到不满意。
我的理由是'NaN'、'Inf' 和'-Inf' 字符串是保存在*printf() 或*2str() 实现中的某个变量中的简单数据。有没有办法在运行时改变它们的值？
例如，在 C# 中，我将更改 System.Globalization.CultureInfo.NumberFormat.NaNSymbol 等，如 here 所述。

Answer 1

在 cmets 中提到的有限情况下，许多（未知，每个数据集都在变化）列可能完全是 NaN（或 Inf 等），但没有不需要的 NaN 值，否则，另一种可能性是检查第一行数据，组装一个直接写入\\m 字符串的格式字符串，并在告诉fprintf 忽略包含NaN 或其他不需要的值的列时使用它。

y = ~isnan(data(1,:)); % find all non-NaN
format = sprintf('%d ',y); % print a 1/0 string
format = strrep(format,'1','%g'); 
format = strrep(format,'0','//m'); 

fid = fopen('data.txt', 'w'); 
fprintf(fid, [format '\n'], data(:,y)'); %pass only the non-NaN data
fclose(fid);

通过我对NaN 的两列的检查，此fprintf 与您的“常规”fprintf 几乎相同，并且比循环更快-不考虑生成format 的初始化步骤。如果您还必须考虑 +/- Inf ，将其设置为自动生成格式字符串会更麻烦，但肯定是可能的。可能还有一种更清洁的方式来生成format。

它是如何工作的：

您可以传入数据的子集，也可以将您喜欢的任何文本插入到格式字符串中，因此，如果每一行在同一位置具有相同的所需“文本”（在本例中为 NaN 列以及我们想要的“NaN”替换），我们可以将我们想要的文本放在那个位置，然后首先不将这些数据部分传递给fprintf。一个更简单的命令行尝试示例：

x = magic(5);
x(:,3)=NaN
sprintf('%d %d ihatethrees %d %d \n',x(:,[1,2,4,5])');