如何在 MATLAB 中不使用 for 循环生成这个 3-D 矩阵？

Question

我想生成一个 N×N×3 矩阵 A，使得 A(:,:,i) = eye(n)*i。如何在不使用 for 循环（即以矢量化方式）的情况下做到这一点？

Answer 1

一种方法是使用函数 KRON 和 重塑：

>> N = 4;
>> A = reshape(kron(1:3,eye(N)),[N N 3])

A(:,:,1) =

     1     0     0     0
     0     1     0     0
     0     0     1     0
     0     0     0     1

A(:,:,2) =

     2     0     0     0
     0     2     0     0
     0     0     2     0
     0     0     0     2

A(:,:,3) =

     3     0     0     0
     0     3     0     0
     0     0     3     0
     0     0     0     3

Answer 2

另一种选择是使用 BSXFUN，将单位矩阵乘以 1- 1,2,3 的 by-1×3 数组

>> bsxfun(@times,eye(4),permute(1:3,[3,1,2]))
ans(:,:,1) =
     1     0     0     0
     0     1     0     0
     0     0     1     0
     0     0     0     1
ans(:,:,2) =
     2     0     0     0
     0     2     0     0
     0     0     2     0
     0     0     0     2
ans(:,:,3) =
     3     0     0     0
     0     3     0     0
     0     0     3     0
     0     0     0     3

Answer 3

如果您在引入 BSXFUN 之前拥有旧版本的 MATLAB，请考虑此选项（与 @Jonas）：

N = 4; M = 3;
A = repmat(eye(N),[1 1 M]) .* repmat(permute(1:M,[3 1 2]),[N N 1])

A(:,:,1) =
     1     0     0     0
     0     1     0     0
     0     0     1     0
     0     0     0     1
A(:,:,2) =
     2     0     0     0
     0     2     0     0
     0     0     2     0
     0     0     0     2
A(:,:,3) =
     3     0     0     0
     0     3     0     0
     0     0     3     0
     0     0     0     3