如何消除matlab中比较操作的循环？

Question

我正在尝试消除 MATLAB 中的以下循环，该循环会找到向量所在的索引。由于我使用循环执行此计算，因此运行时间非常长（超过 20 分钟），而且我需要经常运行它。

MATLAB 代码：

% Clear window and variables
clc;
clear;

% Input Arrays
x = [0 0.5 0.51 0.49999 1]

xi= [0.25 0.47 .9 0.4]

% Create empty array
pos = double.empty;

% Find indices
for j = 1:length(xi)
    for k=1:length(x)-1        
        if ( (x(k) <= xi(j)) && (xi(j) < x(k+1)) )
            pos = cat(2,pos,k);
            break;
        end
    end
end

pos

此循环将返回 x 的索引或边缘，xi 的值介于两者之间。我正在使用这个循环来近似线性插值的硬件实现，所以我不想使用 MATLAB 中的任何内置线性插值函数。 我知道我可以使用 histc() 函数来查找边缘，但我不想使用任何我看不到源代码的内置函数并在硬件中实现它。我需要一些更直接的东西。

我尝试将代码分解为 while 循环和 for 循环，但该代码仍然没有快速运行。

x 是一个大小为 4000x1 的向量，由于量化误差，不一定是有序的。这对我来说无关紧要。

xi 是一个 100000x1 且无序的向量

举个例子，如果

x = [0 0.5 0.51 0.49999 1]

xi= [0.25 0.47 .9 0.4]

那么我们应该得到回报（使用从 1 开始的 matlab 索引）：

pos = [1 1 4 1]

Answer 1

方法 #1：完全矢量化

如果允许您使用bsxfun，这可能是一种方法 -

xt = x.'; %//' save transpose of x to be used at two places later on
[~,pos] = max(bsxfun(@le,xt(1:end-1),xi) & bsxfun(@gt,xt(2:end),xi),[],1)

---

方法 #2：部分矢量化

你可以摆脱最内层的循环来获得像这样的部分矢量化解决方案 -

pos = zeros(length(xi),1);
for j = 1:length(xi)
    pos(j) = find((x(1:end-1) <= xi(j)) & (xi(j) < x(2:end)),1);
end