如何在两个向量中有效地创建所有价值对的热图？

Question

MATLAB中的问题

具有与整数值相同的2个1-D数组。考虑到相同索引的值是一对，我想计算每对有多少对，然后将其存储在矩阵中以稍后将其打印为aa heatmap。

这是我要存档的一个小示例：

v1 = [1, 0, 1, 0, 1];
v2 = [1, 1, 0, 1, 1];

% Magic happens here

heatMatrix = [0, 2;
              1, 2];

结果如下：我们有：

• 0次，v1 = 0，v2 = 0（heatmatrix [1，1]）
• 2倍v1 = 0，v2 = 1（指数2和4，heatmatrix [1，2]）
• 1次，对v1 = 1，v2 = 0（索引3，heatmatrix [2，1]）
• 2时间对v1 = 1，v2 = 1（指数1（指数1） 5，Heatmatrix [2，2]）

我的代码

使用MATLAB循环做到的，该循环速度慢，尤其是对于长向量的速度慢：

% Alocating random vectors
rng(0);
maxVal = 255;
nbElem = 1e6;
v1 = randi(nbElem, 1);
v2 = randi(nbElem, 1);
heatMatrix = zeros(maxVal, maxVal);

% Creating heat matrix
tic();
for ii = 1:maxVal
  for jj = 1:maxVal
    heatMatrix(ii, jj) = sum((v1 == i) & (v2 == j));
  end
end
toc();

性能问题

，我必须在1E7元素的领域中处理长向量。我正在使用Intel（R）Core（TM）i7-6700 CPU @ 3.40GHz，并具有7.5 GB的RAM。我的表演如下：

我正在寻找

一种加快执行此任务的方法。我主要是在寻找一种以更智能的方式向量或执行任务的方法（也许我不知道MATLAB功能）。

Answer 1

选项1：accomararay（）

/code> 可以处理2D索引，因此：

v1 = [1, 0, 1, 0, 1];
v2 = [1, 1, 0, 1, 1];

hm = accumarray([v1;v2].'+1,1)

% hm = [0, 2;
%       1, 2];

只需确保您的索引以1。

---

选项2：sparse（）

sparse（） 可以处理重复索引，因此：

v1 = [1, 0, 1, 0, 1];
v2 = [1, 1, 0, 1, 1];

hm = full(sparse(v1+1,v2+1,1))

% hm = [0, 2;
%       1, 2];

---

这两个选项都比您的解决方案快，并且比您的解决方案快，比您的解决方案更快@Billbokeey的解决方案。但是看起来累积阶段速度更快。

Answer 2

一种简单的方法是：

• 意识到V1和V2中的值对是您的heatmatrix中的索引，并将其转换为线性索引

• 使用 unique 获取唯一索引以及输入线性索引向量

  中的相应索引

• 用 accomaray

• 使用unique_ind索引填充矩阵

：

% Alocating random vectors
rng(0);
maxVal = 255;
nbElem = 1e6;
v1 = randi(maxVal,nbElem,1);
v2 = randi(maxVal,nbElem,1);
heatMatrix = zeros(maxVal, maxVal);
heatMatrix2 = zeros(maxVal, maxVal);

% Creating heat matrix
tic();
for ii = 1:maxVal
  for jj = 1:maxVal
    heatMatrix(ii, jj) = sum((v1 == ii) & (v2 == jj));
  end
end
toc();

% faster
tic();
ind = sub2ind([maxVal maxVal],v1,v2);
[unique_ind,~,ix] = unique(ind);
C = accumarray(ix,1).';
heatMatrix2(unique_ind) = C;
toc();

isequal(heatmatrix,heatmatrix2)

%%%% Elapsed time is 24.850305 seconds.
%%%% Elapsed time is 0.049509 seconds.
%%%% 1

如果我怀疑，您的值实际上从0到maxval

% Alocating random vectors
rng(0);
maxVal = 255;
nbElem = 1e6;
v1 = randi(maxVal+1,nbElem,1)-1;
v2 = randi(maxVal+1,nbElem,1)-1;
heatMatrix = zeros(maxVal+1, maxVal+1);
heatMatrix2 = zeros(maxVal+1, maxVal+1);

% Creating heat matrix
tic();
for ii = 1:(maxVal+1)
  for jj = 1:(maxVal+1)
    heatMatrix(ii, jj) = sum((v1 == (ii-1)) & (v2 == (jj-1)));
  end
end
toc();

% faster
tic();
ind = sub2ind([maxVal+1 maxVal+1],v1+1,v2+1);
[unique_ind,~,ix] = unique(ind);
C = accumarray(ix,1).';
heatMatrix2(unique_ind) = C;
toc();

isequal(heatMatrix,heatMatrix2)

%%%% Elapsed time is 24.748371 seconds.
%%%% Elapsed time is 0.055760 seconds.
%%%% 1