matlab学习笔记12_4rmfield,arrayfun,structfun,struct2cell,cell2struct

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12_4 结构体

rmfield,arrayfun,structfun,struct2cell,cell2struct

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参考文献
https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/rmfield.html
https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/arrayfun.html
https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/structfun.html
https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/struct2cell.html
https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/cell2struct.html

refield

• 删除结构体中的字段
• s = rmfield(s,field)
• s = rmfield(s,field) 从结构体数组 s 中删除指定的一个或多个字段。使用字符向量元胞数组或字符串数组指定多个字段。s 的维度保持不变。

定义一个包含 first、second、third 和 fourth 字段的标量结构体。

S.first = 1;
S.second = 2;
S.third = 3;
S.fourth = 4;
删除字段 first 和 fourth。

fields = {'first','fourth'};
S = rmfield(S,fields)
S = struct with fields:
    second: 2
     third: 3

---

arrayfun

• 将函数应用于每个数组元素,区别在于structfun 的输入参数必须是标量结构体。

语法

• B = arrayfun(func,A)
  • B = arrayfun(func,A) 将函数 func 应用于 A 的元素，一次一个元素。然后 arrayfun 将 func 的输出串联成输出数组 B，因此，对于 A 的第 i 个元素来说，B(i) = func(A(i))。输入参数 func 是一个函数的函数句柄，此函数接受一个输入参数并返回一个标量。func 的输出可以是任何数据类型，只要该类型的对象可以串联即可。数组 A 和 B 必须具有相同的大小。
    您不能指定 arrayfun 计算 B 的各元素的顺序，也不能指望它们按任何特定的顺序完成计算。

创建一个非标量结构体数组。每个结构体有一个包含随机数向量的字段。这些向量具有不同的大小。

S(1).f1 = rand(1,5);
S(2).f1 = rand(1,10);
S(3).f1 = rand(1,15)
S = 1x3 struct array with fields:
    f1

使用 arrayfun 函数计算 S 中每个字段的均值。不能使用 structfun 完成此计算，因为 structfun 的输入参数必须是标量结构体。

A = arrayfun(@(x) mean(x.f1),S)
A = 1×3

    0.6786    0.6216    0.6069

• B = arrayfun(func,A1,...,An)
  • B = arrayfun(func,A1,...,An) 将 func 应用于数组 A1,...,An 的元素，因此 B(i) = func(A1(i),...,An(i))。函数 func 必须接受 n 个输入参数并返回一个标量。数组 A1,...,An 的大小必须全部相同。

创建一个结构体数组，其中每个结构体有两个包含数值数组的字段。

S(1).X = 5:5:100; S(1).Y = rand(1,20);
S(2).X = 10:10:100; S(2).Y = rand(1,10);
S(3).X = 20:20:100; S(3).Y = rand(1,5)
S = 1x3 struct array with fields:
    X
    Y

绘制数值数组。从 plot 函数返回一个图形线条对象的数组，并使用这些对象为每一组数据点添加不同的标记。arrayfun 可以返回任何数据类型的数组，只要该数据类型的对象可以串联即可。

figure
hold on
p = arrayfun(@(a) plot(a.X,a.Y),S);
p(1).Marker = 'o';
p(2).Marker = '+';
p(3).Marker = 's';
hold off

• B = arrayfun( ___ ,Name,Value)
  • B = arrayfun( ___ ,Name,Value) 应用 func 并使用一个或多个 Name,Value 对组参数指定其他选项。例如， 要以元胞数组形式返回输出值，请指定 'UniformOutput',false。 当 func 返回的值不能串联成数组时，可以按元胞数组的形式返回 B。可以将 Name,Value 对组参数与上述任何语法中的输入参数结合使用。

  创建一个非标量结构体数组。每个结构体有一个包含数值矩阵的字段。
  
  

S(1).f1 = rand(3,5);
S(2).f1 = rand(6,10);
S(3).f1 = rand(4,2)
S = 1x3 struct array with fields:
f1

使用 arrayfun 函数计算 S 中每个字段的均值。mean 返回包含每列均值的向量，因此不能以数组的形式返回均值。要以元胞数组的形式返回均值，请指定 'UniformOutput',false 名称-值对组。

A = arrayfun(@(x) mean(x.f1),S,'UniformOutput',false)
A = 1x3 cell array
{1x5 double} {1x10 double} {1x2 double}

* [B1,...,Bm] = arrayfun( ___ )
* 当 func 返回 m 个输出值时，[B1,...,Bm] = arrayfun( ___ ) 返回多个输出数组 B1,...,Bm。func 可以返回不同数据类型的输出参数，但每一次调用 func 时返回的每个输出的数据类型必须相同。可以将此语法与前面语法中的任何输入参数结合使用。
* 从 func 返回的输出参数的数量可以不同于 A1,...,An 指定的输入参数的数量。

创建一个非标量结构体数组。

S(1).f1 = 1:10;
S(2).f1 = [2; 4; 6];
S(3).f1 = []
S = 1x3 struct array with fields:
f1

使用 arrayfun 函数计算 S 中每个字段的大小。行数和列数分别输出在两个 1×3 数值数组中。

[nrows,ncols] = arrayfun(@(x) size(x.f1),S)
nrows = 1×3

 1     3     0

ncols = 1×3

10     1     0

---

# <font color=Red>structfun</font>
* 对标量结构体的每个字段应用函数--**和arrayfun不同，arrayfun对所有元素应用函数，structfun对所有字段应用函数**

* A = structfun(func,S)
  * A = structfun(func,S) 将函数 func 应用于标量结构体 S 的每个字段，每次一个字段。然后 structfun 将 func 的输出串联成列向量 A。输入参数 func 是一个函数的函数句柄，此函数接受一个输入参数并返回一个标量。func 的输出可以是任何数据类型，只要该类型的对象可以串联即可。A 中的元素数等于 S 中的字段数。

创建一个标量结构体，其字段中包含不同大小的数值数组。

S.f1 = 1:10;
S.f2 = [2; 4; 6];
S.f3 = []
S = struct with fields:
f1: [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]
f2: [3x1 double]
f3: []

计算每个数值数组的均值，然后以数组的形式返回这些均值。

A = structfun(@mean,S)
A = 3×1

5.5000
4.0000
NaN

* A = structfun(func,S,Name,Value)
  * A = structfun(func,S,Name,Value) 应用 func 并使用一个或多个 Name,Value 对组参数指定其他选项。例如，要以结构体形式返回输出值，**请指定 'UniformOutput',false。** 当 func 返回的值不能合并为数组时，可以按结构体形式返回 A。返回的结构体具有与 S 相同的字段。

创建一个标量结构体，其字段中包含矩阵。

S.f1 = 1:10;
S.f2 = [2 3; 4 5; 6 7];
S.f3 = rand(4,4)
S = struct with fields:
f1: [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]
f2: [3x2 double]
f3: [4x4 double]

计算每个矩阵的均值。mean 返回包含每列均值的向量，因此不能以数组的形式返回均值。要以结构体形式返回均值，请指定 'UniformOutput',false 名称-值对组。

A = structfun(@mean,S,'UniformOutput',false)
A = struct with fields:
f1: 5.5000
f2: [4 5]
f3: [0.6902 0.3888 0.7627 0.5962]

* [A1,...,Am] = structfun( ___ )
  * 当 func 返回 m 个输出值时，[A1,...,Am] = structfun(_ __ ) 返回多个输出数组 A1,...,Am。func 可以返回不同数据类型的输出参数，但每次调用 func 时返回的每个输出的数据类型必须相同。可以将此语法与前面语法中的任何输入参数结合使用。

创建一个标量结构体。

S.f1 = 1:10;
S.f2 = [2 3; 4 5; 6 7];
S.f3 = rand(4,4)
S = struct with fields:
f1: [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]
f2: [3x2 double]
f3: [4x4 double]

计算 S 中每个数组的大小。行数和列数都是一个 3×1 数值数组。

[nrows,ncols] = structfun(@size,S)
nrows = 3×1

 1
 3
 4

ncols = 3×1

10
 2
 4

---

# <font color=Red>struct2cell</font>
* 将结构体转换为元胞数组
* C = struct2cell(S)
* C = struct2cell(S) 将结构体转换为元胞数组。元胞数组 C 包含从 S 的字段复制的值。
* struct2cell 函数不返回字段名称。要返回元胞数组中的字段名称，请使用 fieldnames 函数。

```matlab
创建一个结构体。

S.x = linspace(0,2*pi);
S.y = sin(S.x);
S.title = 'y = sin(x)'
S = struct with fields:
        x: [1x100 double]
        y: [1x100 double]
    title: 'y = sin(x)'

将 S 转换为元胞数组。

C = struct2cell(S)
C = 3x1 cell array
    {1x100 double}
    {1x100 double}
    {'y = sin(x)'}

元胞数组不包含字段名称。要返回元胞数组中的字段名称，请使用 fieldnames 函数。fieldnames 和 struct2cell 以相同的顺序返回字段名称和值。

fields = fieldnames(S)
fields = 3x1 cell array
    {'x'    }
    {'y'    }
    {'title'}

---

cell2struct

• 将元胞数组转换为结构体数组
• structArray = cell2struct(cellArray, fields, dim)
• structArray = cell2struct(cellArray, fields, dim) 通过元胞数组 cellArray 中包含的信息创建一个结构体数组 structArray。
• fields 参数指定结构体数组的字段名称。此参数是一个字符数组、字符向量元胞数组或字符串数组。
• dim 参数向 MATLAB® 指示创建结构体数组时要使用的元胞数组的轴。使用数值 double 指定 dim。
• 要使用从元胞数组的 N 行中获取的字段创建一个结构体数组，请在 fields 参数中指定 N 个字段名称，在 dim 参数中指定数字 1。要使用从元胞数组的 M 列中获取的字段创建一个结构体数组，请在 fields 参数中指定 M 个字段名称，在 dim 参数中指定数字 2。
• structArray 输出是具有 N 个字段的结构体数组，其中 N 等于 fields 输入参数中的字段数。生成的结构体中的字段数必须等于沿要转换的维度 dim 的元胞数。

示例

• 创建下表以用于此部分中的示例。表中列出了有关一个小型工程公司的员工的信息。按行读取该表将显示按部门列出的员工姓名。按列读取该表将显示每个员工已在该公司工作的年数。
  

输入以下命令以创建初始元胞数组 employees：

devel = {{'Lee','Reed','Hill'}, {'Dean','Frye'}, ...
   {'Lane','Fox','King'}};
sales = {{'Howe','Burns'}, {'Kirby','Ford'}, {'Hall'}};
mgmt = {{'Price'}, {'Clark','Shea'}, {'Sims'}};
qual = {{'Bates','Gray'}, {'Nash'}, {'Kay','Chase'}};
docu = {{'Lloyd','Young'}, {'Ryan','Hart','Roy'}, {'Marsh'}};

employees = [devel; sales; mgmt; qual; docu]
employees =

    {1x3 cell}    {1x2 cell}    {1x3 cell}
    {1x2 cell}    {1x2 cell}    {1x1 cell}
    {1x1 cell}    {1x2 cell}    {1x1 cell}
    {1x2 cell}    {1x1 cell}    {1x2 cell}
    {1x2 cell}    {1x3 cell}    {1x1 cell}

将元胞数组转换为沿维度1的结构体

1. 转换沿其第一个维度的 5×3 元胞数组以构造一个具有 5 个字段的 3×1 结构体。沿元胞数组的维度 1 的每一行将变为结构体数组中的一个字段：
   遍历第一个维度（即垂直维度），包含 5 行，每行的标题如下：

rowHeadings = {'development', 'sales', 'management', 'quality', 'documentation'};

2. 将元胞数组转换为与此维度相关的结构体数组 depts：

depts = cell2struct(employees, rowHeadings, 1)
depts =
3x1 struct array with fields:
    development
    sales
    management
    quality
    documentation

3. 使用此面向行的结构体查找已在公司工作超过 10 年的开发员工的姓名：

depts(1:2).development
ans =
    'Lee'    'Reed'    'Hill'
ans =
    'Dean'    'Frye'

将相同的元胞数组转换为沿维度 2 的结构体

1. 转换沿其第二个维度的 5×3 元胞数组以构造一个具有 3 个字段的 5×1 结构体。沿元胞数组的维度 2 的每一列将变为结构体数组中的一个字段：
   
2. 沿第二个维度（或水平维度）遍历元胞数组。列标题将变为生成的结构体的字段：

colHeadings = {'fiveYears' 'tenYears' 'fifteenYears'};

years = cell2struct(employees, colHeadings, 2)
years =
5x1 struct array with fields:
    fiveYears
    tenYears
    fifteenYears

3. 使用列向结构体时，将显示已在公司工作至少 5 年的销售和文件部门的员工数。

[~, sales_5years, ~, ~, docu_5years] = years.fiveYears
sales_5years =
    'Howe'    'Burns'
docu_5years =
    'Lloyd'    'Young'

仅将元胞数组的一部分转换为结构体：

1. 仅转换元胞数组的第一行和最后一行。这将生成一个具有 2 个字段的 3×1 结构体数组：

rowHeadings = {'development', 'documentation'};

depts = cell2struct(employees([1,5],:), rowHeadings, 1)
depts =
3x1 struct array with fields:
    development
    documentation

2. 显示对于所有三个时间段属于这些部门的员工：

for k=1:3
   depts(k,:)
end

ans =
      development: {'Lee'  'Reed'  'Hill'}
    documentation: {'Lloyd'  'Young'}
ans =
      development: {'Dean'  'Frye'}
    documentation: {'Ryan'  'Hart'  'Roy'}
ans =
      development: {'Lane'  'Fox'  'King'}
    documentation: {'Marsh'}