MATLAB中的哈希表

Question

MATLAB是否支持哈希表？

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一些背景

我在Matlab中处理一个需要图像的比例空间表示的问题。为此，我创建了一个二维高斯滤波器，在一定范围内k的方差为sigma*s^k，然后依次使用每个滤波器来过滤图像。现在，我想要一些从k到过滤图像的映射。

如果k始终是整数，我只需创建一个3D数组，以便：

arr[k] = <image filtered with k-th guassian>

但是，k不一定是整数，所以我不能这样做。我想做的是保留一个k数组，这样：

arr[find(array_of_ks_ = k)] = <image filtered with k-th guassian>

乍一看似乎不错，不过我可能要用20或30个k值进行几千次查找，我担心这会影响性能。

我想知道，如果我用某种散列表来完成这项工作，这样我的查找时间就不是O（n），而是O（1）。

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现在，我知道我不应该过早地进行优化，我可能根本没有这个问题，但是请记住，这只是背景，可能有些情况下，这确实是最好的解决方案，而不管它是否是解决我的问题的最佳解决方案。

Answer 1

Matlab不支持哈希表。编辑直到r2010a，也就是说，请参见@Amro的答案。

为了加快查找速度，可以放下find，并使用LOGICAL INDEXING。

arr{array_of_ks==k} = <image filtered with k-th Gaussian>

或者

arr(:,:,array_of_ks==k) = <image filtered with k-th Gaussian>

然而，在我使用Matlab的所有经验中，我从未遇到过查找成为瓶颈的问题。

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为了加速你的特定问题，我建议要么使用增量过滤

arr{i} = GaussFilter(arr{i-1},sigma*s^(array_of_ks(i)) - sigma*s^(array_of_ks(i-1)))

假设array_of_ks按升序排序，GaussFilter根据方差计算滤波器掩码大小（当然，使用2个1D滤波器），或者您可以在Fourier空间中进行滤波，这对于大型图像尤其有用，如果方差间隔均匀（很可能不会很不幸）。

Answer 2

Matlab R2008b（7.7）的新containers.Map类是java.util.Map接口的缩小版。它还具有与所有Matlab类型（例如Java Maps cannot handle Matlab structs）无缝集成的额外好处，以及Matlab7.10（R2010a）到specify data types的能力。

需要键值映射/字典的严肃的Matlab实现应该仍然使用Java的映射类（java.util.EnumMap、HashMap、TreeMap、LinkedHashMap或Hashtable）来获得更大的功能（如果不是性能的话）。早于R2008b的Matlab版本在任何情况下都没有真正的替代方案，必须使用Java类。

使用Java集合的一个潜在限制是它们不能包含非原始的Matlab类型，如结构。要克服这个问题，可以向下转换类型（例如，使用struct2cell或以编程方式），或者创建一个单独的Java对象，该对象将保存您的信息并将该对象存储在Java集合中。

您还可能有兴趣研究纯Matlab面向对象（基于类）哈希表实现，即available on the File Exchange。

Answer 3

考虑使用MATLAB的map类：containers.Map。以下是简要概述：

• 创建：

  >> keys = {'Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May', 'Jun', ...
    'Jul', 'Aug', 'Sep', 'Oct', 'Nov', 'Dec', 'Annual'};
  
  >> values = {327.2, 368.2, 197.6, 178.4, 100.0,  69.9, ...
    32.3,  37.3,  19.0,  37.0,  73.2, 110.9, 1551.0};
  
  >> rainfallMap = containers.Map(keys, values)
  
  rainfallMap = 
    containers.Map handle
    Package: containers
  
    Properties:
          Count: 13
        KeyType: 'char'
      ValueType: 'double'
    Methods, Events, Superclasses
  

• 查找：

  x = rainfallMap('Jan');
  

• 分配：

  rainfallMap('Jan') = 0;
  

• 添加：

  rainfallMap('Total') = 999;
  

• 删除：

  rainfallMap.remove('Total')
  

• 检查：

  values = rainfallMap.values;
  keys = rainfallMap.keys;
  sz = rainfallMap.size;
  

• 检查键：

  if rainfallMap.isKey('Today')
      ...
  end