创建邻接矩阵matlab

Question

对于格式设置和看似非常简单的问题，我深表歉意。我是 matlab 和这个堆栈交换的新手。我正在尝试从 matlab 中的几个列向量创建一个邻接矩阵。信息是从文本文件中导入的。信息看起来像这样。

 X   Y  Z   W  

aa  bb  1   aa
bb  cc  2   bb
cc  dd  3   cc

其中X 和Y 列是顶点列的名称。 Z 是重量。 X 和 Y 列有大约 30000 条目，有重复。 W 列是我图中的所有顶点，按字母顺序排序，不重复。 示例数据的输出应如下所示。

   aa  bb  cc  dd 

aa  0   1   0   0 
bb  1   0   2   0
cc  0   2   0   3
dd  0   0   3   0

如果顶点是数字的，我知道如何创建矩阵。但我不知道如何为W 列中的顶点分配数值并使所有内容仍然匹配。

如果所有列中的值都是数字，则此代码将起作用。

A = sparse([X; Y],[Y; X],[Z; Z]);

其中X, Y 和Z 是上面的列。当我尝试这个时，我得到以下错误

'Undefined function 'sparse' for input arguments of type 'cell'

Answer 1

您仍然可以使用sparse，但您需要做更多的工作。一方面，我们需要将X 和Y 中的标签转换为唯一的整数ID。尝试在组合的X 和Y 输入上使用unique，以便您可以获得两者之间共享的唯一整数ID。

具体来说，unique 将为您提供输入的所有唯一条目的列表（因此 X 和 Y 组合在一起）。我们将X 和Y 结合在一起的原因是因为X 中的某些标记可​​能不存在于Y 中，反之亦然。对组合输入进行此 ID 分配将确保一致性。 'stable' 标志在那里是因为 unique 实际上默认排序所有唯一条目。如果输入是字符串元胞数组，则元胞数组按字典顺序排序。如果要保持从元胞数组的开头到结尾遇到唯一条目的顺序，请使用'stable' 标志。

接下来，我将使用 associative array 通过 containers.Map 将字符串映射到唯一整数。将关联数组视为一个字典，其中输入是 key，输出是与此键关联的 value。在这种情况下，关联数组的最佳示例是英语词典。在这种情况下，key 是您要查找的单词，value 是该单词的定义。键是一个字符串，输出是另一个字符串。

在这里，我们要做的是将输入设为字符串，将输出设为单个数字。对于我们遇到的使用X 和Y 组合的每个唯一字符串，我们将为其分配一个唯一ID。之后，我们可以使用X 和Y 作为containers.Map 的输入来获取我们的ID，然后可以将其用作sparse 的输入。

废话不多说，代码如下：

%// Your example
X = {'aa', 'bb', 'cc'};
Y = {'bb', 'cc', 'dd'};
Z = [1 2 3];

%// Call unique and get the unique entries
chars = unique([X Y], 'stable');

%// Create containers.Map
map = containers.Map(chars, 1:numel(chars));

%// Find the IDs for each of X and Y
idX = cell2mat(values(map, X)).';
idY = cell2mat(values(map, Y)).';

%// Create sparse matrix
A = sparse([idX; idY], [idY; idX], [Z; Z]);

第三行和倒数第二行代码有点奇怪。您需要使用values 函数来检索给定键元胞数组的值。我们将X 和Y 作为两个元胞数组，因此输出也是一个值元胞数组。我们不希望这是一个元胞数组，而是作为一个数值向量而不是作为sparse 的输入，这就是为什么我们使用cell2mat 为我们将其转换回来的原因。一旦我们最终检索到 X 和 Y 的 ID，我们将其放入 sparse 以完成矩阵。

当我们显示完整版的A 时，我们得到：

>> full(A)

ans =

     0     1     0     0
     1     0     2     0
     0     2     0     3
     0     0     3     0

小提示

我看到W 是按字母顺序排序的顶点名称的元胞数组。如果是这种情况，那么您不需要进行任何unique 调用，您只需使用W 作为containers.Map 的输入即可。因此，请执行以下操作：

%// Create containers.Map
map = containers.Map(W, 1:numel(W));

%// Find the IDs for each of X and Y
idX = cell2mat(values(map, X)).';
idY = cell2mat(values(map, Y)).';

%// Create sparse matrix
A = sparse([idX; idY], [idY; idX], [Z; Z]);