Matlab 使用 Java 的数据结构类型

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Matlab 2008b 才开始引入 containers.Map ,这是 Matlab 唯一的数据结构(这里的数据结构是指自带一定逻辑性的数据结构,不包括普通数据类型)。如果要有其它,比如 Queue、Set 等数据结构,只能自己编写一个。File Exchange 上有不少人做过这个工作,我也写过Queue、List、Vector 的 Matlab 对象。不过 Matlad 的面向对象编程效率极低,这种方法只能用于不太注重效率的场合。解决这个问题的另外一个方法是使用 Java 对象。

Matlab 6.0 开始集成 Java ,自此可以很方便地使用 Java 的数据结构类型。跟数据结构相关的是 java.util ,里面有超过 20 个数据结构类型,这里有详细的类型的介绍。而这其中常用的有下面几个:

  • Set 类:指一个集合,其中不允许有重复元素。根据具体的实现方法, Matlab 可以使用以下类型:
    • EnumSet :集合元素类型需要一致;速度最快
    • HashSet : hash 表;速度也比较快
    • LinkedHashSet : hash 表,但元素之间根据插入顺序链接;比 Hash 表慢
    • TreeSet :红黑树实现的 Set 类,速度相对较慢;
  • List 类:指一个顺序列表
    • Vector :一个容量可变的数组向量
    • Stack :后进先出,栈
    • LinkedList :链表
    • ArrayQueue
    • PriorityQueue :优先树
  • Map 类:指一个从 keys 到 values 的映射关系
    • EnumMap : keys 的类型一样,和 EnumSet 类似
    • HashMap :利用 hash 表保存
    • HashTable :线程安全的 HashMap
    • TreeMap :利用红黑树实现的 Map
    • LinkedHashMap :一个 HashMap ,但元素之间根据插入顺序互相链接。

使用方法很简单。不需要对 Matlab 做任何配置。比如下面定义一个 HashMap :

map = java.util.HashMap;

然后对 map 的操作可参考Java 文档对 HashMap 对象的描述,或者可通过 methodsview(map)查看 map 可用的函数。

最后还是需要说下效率。唯一可以用来对比的只有 Matlab 内置的 containers.Map 和与 Java 对象 HashMap。测试发现, containers.Map 的效率优于 HashMap ,但只快约 10%。

Q. E. D.

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