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多次元数値配列の操作
多次元数値配列は、MATLAB 5の新しいデータタイプです。多次元数値配列の機能と、それらを操作するMATLAB組込み関数の説明は、MATLABのトピックス「多次元配列」.を参照してください。MATLABの他のすべてのデータタイプのように、配列はCで書かれたMEX-ファイルに渡されます。オリジナルの多次元配列に保存されたデータの実部と虚部のポインタを出力するために、mxGetDataとmxGetImagDataを使って多次元数値配列を操作できます。
つぎの例は、doubleの多次元配列から、配列の非ゼロ要素に対するインデックスを出力します。
/*=============================================================
* findnz.c
* Example for illustrating how to handle N-dimensional arrays in
* a MEX-file. NOTE: MATLAB uses 1-based indexing, C uses 0-based
* indexing.
*
* Takes an N-dimensional array of doubles and returns the indices
* for the non-zero elements in the array. findnz works
* differently than the FIND command in MATLAB in that it returns
* all the indices in one output variable, where the column
* element contains the index for that dimension.
*
*
* This is a MEX-file for MATLAB.
* Copyright (c) 1984-2000 by The MathWorks, Inc.
*
*============================================================*/
/* $ Revision: 1.5 $ */
#include "mex.h"
/* If you are using a compiler that equates NaN to zero, you must
* compile this example using the flag -DNAN_EQUALS_ZERO. For
* example:
*
* mex -DNAN_EQUALS_ZERO findnz.c
*
* This will correctly define the IsNonZero macro for your
compiler. */
#if NAN_EQUALS_ZERO
#define IsNonZero(d) ((d)!=0.0 || mxIsNaN(d))
#else
#define IsNonZero(d) ((d)!=0.0)
#endif
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],
int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
/* Declare variables. */
int elements, j, number_of_dims, cmplx;
int nnz=0, count=0;
double *pr, *pi, *pind;
const int *dim_array;
/* Check for proper number of input and output arguments. */
if (nrhs != 1) {
mexErrMsgTxt("One input argument required.");
}
if (nlhs > 1){
mexErrMsgTxt("Too many output arguments.");
}
/* Check data type of input argument. */
if (!(mxIsDouble(prhs[0]))) {
mexErrMsgTxt("Input array must be of type double.");
}
/* Get the number of elements in the input argument. */
elements = mxGetNumberOfElements(prhs[0]);
/* Get the data. */
pr = (double *)mxGetPr(prhs[0]);
pi = (double *)mxGetPi(prhs[0]);
cmplx = ((pi==NULL) ? 0 : 1);
/* Count the number of non-zero elements to be able to allocate
the correct size for output variable. */
for(j=0;j<elements;j++){
if(IsNonZero(pr[j]) || (cmplx && IsNonZero(pi[j]))) {
nnz++;
}
}
/* Get the number of dimensions in the input argument.
Allocate the space for the return argument */
number_of_dims = mxGetNumberOfDimensions(prhs[0]);
plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(nnz, number_of_dims, mxREAL);
pind = mxGetPr(plhs[0]);
/* Get the number of dimensions in the input argument. */
dim_array = mxGetDimensions(prhs[0]);
/* Fill in the indices to return to MATLAB. This loops through the
* elements and checks for non-zero values. If it finds a non-zero
* value, it then calculates the corresponding MATLAB indices and
* assigns them into the output array. The 1 is added to the
* calculated index because MATLAB is 1-based and C is 0-based. */
for(j=0;j<elements;j++) {
if(IsNonZero(pr[j]) || (cmplx && IsNonZero(pi[j]))) {
int temp=j;
int k;
for (k=0;k<number_of_dims;k++){
pind[nnz*k+count]=((temp % (dim_array[k])) +1);
temp/=dim_array[k];
}
count++;
}
}
}
MATLABプロンプトでサンプルの行列を入力すると、以下のようになります。
matrix = [ 3 0 9 0; 0 8 2 4; 0 9 2 4; 3 0 9 3; 9 9 2 0]
matrix =
3 0 9 0
0 8 2 4
0 9 2 4
3 0 9 3
9 9 2 0
つぎの例は、行列内のすべての非ゼロ要素の位置を決定します。この行列に対してMEX-ファイルを実行すると以下のように出力します。
nz=findnz(matrix)
nz =
1 1
4 1
5 1
2 2
3 2
5 2
1 3
2 3
3 3
4 3
5 3
2 4
3 4
4 4
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