Matlab如何找出一个矩阵是否在另一个矩阵中答案

【问题标题】：Matlab how to find out if a matrix is in another martrixMatlab如何找出一个矩阵是否在另一个矩阵中
【发布时间】：2012-07-06 10:18:38
【问题描述】：

让我用一个例子来描述我的问题。假设我们有矩阵A:

A =

     1     0     1
     1     1     1
     0     1     1

和矩阵B:

如何编写函数C = func(A, B) 来检查B 是否存在于A 中？
如果A中存在，则函数返回C = [0 0 0; 0 1 1; 0 1 1]，如果不存在，则函数返回C = [0 0 0; 0 0 0; 0 0 0];。

编辑：
需要说明的是，如果A是m-by-n，而B是p-by-q ，然后总是 m > p 和 p > q。

提前致谢。

【问题讨论】：

你想过这个吗？？考虑一下如果 A 是一个全部包含 1 的 4x4 矩阵，您希望返回什么？这将与 A 相同 - 这实际上对您有用吗？也许这正是您想要的，只是指出以防您没有考虑过。
@Ehsan 你能详细说明一下吗。例如，您在 [A(2,2) A(2,3);A(3,2) A(3,3)] 中匹配了模式 B。但是为什么不能和[A(1,1) A(2,1);A(1,3) A(2,3)]匹配。是因为您在 A 中寻找的模式必须是连续的吗？
@Abhinav 是的，它应该是连续的，而且我确信 A 中的 B 总是会有一个匹配位置。
@mathematician1975 看看我的编辑老兄:)
@Ehsan 你的意思是“至少一场比赛”或“最多一场比赛”或“一个且唯一一场确定性比赛”？

标签： matlab

【解决方案1】：

最高效的需要信号处理工具箱。然后你可以简单地使用xcorr2()。按照您的示例，以下内容应该有效：

C = xcorr2 (A, B);
[Row, Col] = find (C == max (C(:)));
%% these are not the coordinates for the center of the best match, you will
%% have to find where those really are
%% The best way to understand this is to strip the "padding"
row_shift = (size (B, 1) - 1)/2;
col_shift = (size (B, 2) - 1)/2;
C = C(1+row_shift:end-row_shift, 1+col_shift:end-col_shift)
[Row, Col] = find (C == max (C(:)));
if (B == A(Row-row_shift:Row+row_shift, Col-col_shift:Col+col_shift))
    disp ("B shows up in A");
endif

上面的代码看起来有点复杂，因为我试图覆盖任何大小的输入（仍然只有奇数大小），但应该可以工作。

如果你没有这个工具箱，我想你可以使用Octave code for it，它应该只需要小幅调整。基本上，重要的只有三行（注意代码在 GPL 下）：

[ma,na] = size(a);
[mb,nb] = size(b);
c = conv2 (a, conj (b (mb:-1:1, nb:-1:1)));

在 Octave 中，如果您至少使用信号包 1.2.0，xcorr2 还可以采用额外的选项“coeff”来计算归一化互相关。当匹配完美时，它的值为 1，因此您可以将其简化为：

C = xcorr2 (A, B, "coeff");
if (any (C(:) == 1)
    display ("B shows up in A");
endif

【讨论】：

【解决方案2】：

我会做一个循环来检查 A 的调整大小的子矩阵。我的代码在 B 被发现一次后停止，但可以更新它以计算找到的出现次数。

A = [1 0 1; 1 1 1; 0 1 1; 0 0 0];
B = [1 1; 1 1]; 

[m n] = size(A);
[p q] = size(B);

found = 0;
x = 0;

while ~found && (x+p-1 < m)
    y = 0;
    x = x + 1;
    while ~found && (y+q-1 < n)
        y = y + 1;
        A(x:x+p-1,y:y+q-1)
        found = isequal(A(x:x+p-1,y:y+q-1),B);
    end
end

fprintf('Found Matrix B in A(%d:%d, %d:%d)\n',x,x+p-1,y,y+q-1);

【讨论】：

【解决方案3】：

也许有一些矢量方式，但这是一个直接的函数，它只是在 A 上滑动并检查 B：

function ret=searchmat(A,B)
    ret=zeros(size(A));
    for k=0:size(A,1)-size(B,1)
        for l=0:size(A,2)-size(B,2)
            if isequal(A(1+k:size(B,1)+k,1+l:size(B,2)+l),B)
                ret(1+k:size(B,1)+k,1+l:size(B,2)+l)=1; % or B as you wish
            end
        end
    end
end

如果 B 被发现不止一次，它也会被标记为 1。如果你想在第一场比赛结束后退出，你可以在 if 子句中加入 return 语句。

【讨论】：