repmat 和/或转置为单一维度

Question

假设我有一个非空向量z。

我想复制这个向量并将其塑造成一个维度为[r, c, length(z)] 的矩阵。

例如：

z = 1:5;
r = 3;
c = 3;

我正在寻找一个给我的功能：

ans(:, :, 1) =
    [ 1 1 1 ]
    [ 1 1 1 ]
    [ 1 1 1 ]

ans(:, :, 2) =
    [ 2 2 2 ]
    [ 2 2 2 ]
    [ 2 2 2 ]

...

ans(:, :, 5) =
    [ 5 5 5 ]
    [ 5 5 5 ]
    [ 5 5 5 ]

注意： 做类似的事情

tmp = zeros(r,c,length(z));
tmp = repmat(z, 3, 3, 1);

不起作用。相反，它返回一个 15x15 矩阵

tmp = 
[ 1:5, 1:5, 1:5 ]
[ 1:5, 1:5, 1:5 ]
[ 1:5, 1:5, 1:5 ]

这不是我想要的。

先转置z 也不起作用。

我知道的唯一解决方案是最初将z 设置为向量的第三维：

z(1,1,:) = 1:5;

有没有更有效的方法来做到这一点？或者这是最有效的方法？

COROLLARY：是否有类似“转置”的函数将向量转置为单维？也就是说，如果transpose() 将行向量整形为列向量，反之亦然，是否有一个函数可以将行/列向量整形为单维并返回？

提前致谢！

Answer 1

首先使用permute 向量，使其成为单个3D 向量，然后 使用repmat：

z = permute(1:5, [1 3 2]);
r = 3; c = 3;
out = repmat(z, [r c]);

我们得到：

>> out

out(:,:,1) =

     1     1     1
     1     1     1
     1     1     1


out(:,:,2) =

     2     2     2
     2     2     2
     2     2     2


out(:,:,3) =

     3     3     3
     3     3     3
     3     3     3


out(:,:,4) =

     4     4     4
     4     4     4
     4     4     4


out(:,:,5) =

     5     5     5
     5     5     5
     5     5     5

permute 通过改变输入向量的维度来工作。我们在这里所做的是切换列值，以便它们出现在单个 3D 矢量的切片中。然后，我们将这个 3D 向量复制到任意多的行和列。

如果permute令人困惑，那么假设z没有被分配，你也可以这样做：

z(1,1,:) = 1:5;

然后，您可以继续使用 z 和我之前谈到的 repmat 语法。

Answer 2

您可以使用 ndgrid 生成它

z = 1:5;
r = 3;
c = 3;
[~,~,out]=ndgrid(1:r,1:c,z)

或使用bsxfun 和permute

out = bsxfun(@plus,permute(z,[3,1,2]),zeros(r,c));