Рефераты. Система математических расчетов MATLAB

Удаление поля из структуры

Вы можете удалить любое поле заданной структуры при помощи функции rmfield. Ее наиболее общая форма имеет вид


struc2 = rmfield(array,'field')

 

где array это массив структур, а 'field' является именем поля, которое вы хотите удалить. Например, чтобы удалить поле name из массива patient, нужно ввести:


patient = rmfield(patient,'name')

 

 

Применение функций и операторов

Вы можете осуществлять операции над полями и над элементами полей точно так же, как над любыми другими массивами системы MATLAB. Для выбора данных, над которыми нужно произвести действия нужно использовать индексацию. Например, следующее выра-жение вычисляет среднее значение вдоль строк массива test в patient(2):


mean((patient(2).test)')

 

Зачастую бывают различные возможности для применеия функций или операторов к  полям массива структур. Один из путей суммирования всех полей billing в структуре patient выг-лядит следующим образом:


                                             total = 0;

                                             for j = 1:length(patient)

total  =  total  +  patient(j).billing;

                                             end

Для упрощения подобных операций, MATLAB предоставляет возможность производить дей-ствия одновременно со всеми одноименными полями массива структур. Для этого нужно просто заключить выражение (допустим, array.field) в квадратные скобки внутри применяе-мой функции. Например, вы можете решить приведенную выше задачу, записав

total = sum ([patient.billing])

Подобная запись эквивалентна использованию так называемого списка, разделенного запятой (comma-separated list)


total = sum ([patient(1).billing , patient(2).billing ,...])


Такой синтаксис наиболее полезен в случаях, когда поле является скалярным операндом.


Создание функций для операций над массивами структур

Вы можете записать свои функции в виде М-файлов для работы со структурами любой нес-тандартной формы. При этом вам придется осуществить собственный контроль ошибок. Иными словами, вам следует убедиться, что осуществляется проверка действий над выбран-ными полями.

В качестве примера, рассмотрим набор данных, который описывает измерения в различных моментах времени различных токсинов в источнике питьевой воды.  Данные состоят из 15 различных наблюдений, где каждое наблюдение содержит три независимых замера. Вы мо-жете организовать эти данные в виде  набора 15 структур, где каждая структура имеет три поля, по одному для каждого проведенного измерения.

Приведенная ниже функция concen, действует над массивом структур  со специфичными ха-рактеристиками. Их характеристики должны содержать поля lead (свинец), mercury (ртуть),

и chromium (хром).


function [r1, r2] = concen(toxtest);

% Create two vectors. r1 contains the ratio of mercury to lead

% at each observation. r2 contains the ratio of lead to chromium.

r1 = [toxtest.mercury]./[toxtest.lead];

r2 = [toxtest.lead]./[toxtest.chromium];

% Plot the concentrations of lead, mercury, and chromium

% on the same plot, using different colors for each.

lead = [toxtest.lead];

mercury = [toxtest.mercury];

chromium = [toxtest.chromium];

plot(lead,'r'); hold on

plot(mercury,'b')

plot(chromium,'y'); hold off

Данная функция создает два вектора. r1 содержит отношение ртути к свинцу в каждом наб-людении, а r2 содержит отношение свинца к хрому. Далее эта функция строит кривые  кон-центрации свинца, ртути и хрома на одном графике, используя разные цвета (красный – сви-нец, синий – ртуть, желтый – хром).

Попробуйте применить данную функцию на примеры структуры test со следующими данны-ми


test(1).lead = .007; test(2).lead = .031; test(3).lead = .019;

test(1).mercury = .0021; test(2).mercury = .0009;

test(3).mercury = .0013;

test(1).chromium = .025; test(2).chromium = .017;

test(3).chromium = .10;

Организация данных в массиве структур

Ключ к организации массива структур состоит в выборе способа, которым вы хотите обра-щаться к подмассивам данных или отдельным данным структуры. Это, в свою очередь, оп-ределяет как вы дольжны построить массив, содержащий структуры и как выбирать поля структуры. Например, рассмотрим RGB изображение размера 128х128, запомненное в трех различных массивах : RED, GREEN и BLUE.



Имеются по меньшей мере две возможности для организации таких данных в массив струк-

тур.


            Плоская организация                                    Поэлементная организация




Плоская организация

В этом варианте, каждое поле структуры представляет полную плоскость изображения в красном, зеленом или синем цветах. Вы можете создать такую структуру используя запись


                                                                   A.r  =  RED;

                                                                   A.g  =  GREEN;

                                                                   A.b  =  BLUE;


Подобный подход позволяет вам легко извлекать полное изображение в отдельных состав-ляющих цветов, для решения таких задач как фильтрация. Например, для обращения ко всей красной плоскости нужно просто записать


red_plane = A.r;

 

Плоская организация имеет то дополнительное преимущество, что массив структур можно без труда дополнить другими изображениями. Если у вас есть набор изображений, вы може-те запомнить их как A(2), A(3), и так далее, где каждая структура содержит полное изобра-жение.

Недостаток плоской организации становится очевичным, когда вам нужно обратиться к от-дельным частям изображения. В этом случае вы должны оперировать с каждым полем в от-дельности:

 

red_sub = A.r (2:12, 13:30);

grn_sub = A.g (2:12, 13:30);

 blue_sub = A.b (2:12, 13:30);

 

Поэлементная организация

Данный вариант имеет то преимущество, что обеспечивает простой доступ к подмножествам данных. Для организации данных в данной форме нужно использовать команды


                                for i = 1:size(RED,1)

                                       for j = 1:size(RED,2)

                                                 B(i,j) .r  =  RED(i,j);

                                                 B(i,j) .g  =  GREEN(i,j);

                                                 B(i,j) .b  =  BLUE(i,j);

                                       end            

                               end

При поэлементной организации, вы можете осуществить обращение к подмножествам дан-ных при помощи единственного выражения:


Bsub = B(1:10, 1:10);


Однако, обращение к полной плоскости изображения при поэлементом методе требуется цикл :


                                            red_plane = zeros(128,128);

                                            for i = 1 : (128*128)

                                                     red_plane(i) = B(i).r;

                                            end

Поэлементая организация не является лучшим выбором для большинства приложений, свя-занных с обработкой изображений. Однако, она может быть лучшей для других приложений, когда вам требуется часто обращаться к отдельным подмножествам полей структуры. Пример в следующем разделе демонстрирует данный тип приложен

Пример - Простая база данных

 

Рассмотрим организацию простой базы данных.

 А  Плоская организация                                                  В   Поэлементная организация


Оба возможных способов организации базы данных имеет определенные проимущества, зависящие от того как вы хотите осуществить доступ к данным:

  • Плоская организация обеспечивает более легкую возможность вычислений одновре-менно над всеми полями. Например, чтобы найти среднее значение всех данных в поле amount следует записать:

а) При плоской организации

 

avg = mean(A.amount);

 

б) При поэлементной организации


avg = mean([B.amount]);

 

Поэлементная организация дает более легкий доступ ко всей информации, связанной с одним клиентом. Рассмотрим М-файл, названный  client.m, который осуществляет вывод на экран имени и адреса любого клиента. При использовании плоской организации, следует вводить в качестве аргументов индивидуальные поля:


function client(name,address, amount)

disp(name)

disp(address)

disp(amount)

Для вызова функции client  для второго клиента записываем,


client(A.name(2,:),A.address(2,:), A. amount (2,:))

 

При использовании поэлементой организации вводится вся структура


function client(B)

disp(B)


Для вызова функции client для второго клиента при этом просто записываем,


client(B(2))

  • Поэлементная организация позволяет более просто расширять поля массивов строк. Если вы заранее не знаете максимальную длину строки при плоской организации, вам может потребоваться часто корректировать поля name или address , чтобы ввести более длинные строки.

Обычно данные не диктуют выбора организации базы данных. Скорее, вы сами должны решить, как вы хотите осуществлять доступ и операции над данными.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.