categorical

数组，包含分配给类别的值

说明

categorical 是为一组有限的离散类别（例如 High、Med 和 Low）赋值的数据类型。这些类别可以采用您指定的数学排序，例如 High > Med > Low，但这并非必须。分类数组可用来有效地存储并方便地处理非数值数据，同时还为数值赋予有意义的名称。分类数组的常见用法是用来指定构成表的各组行。

创建对象

语法

B = categorical(A)

B = categorical(A,valueset)

B = categorical(A,valueset,catnames)

B = categorical(A,___,Name,Value)

描述

示例

B = categorical(A) 根据数组 A 创建分类数组。B 的类别是 A 的唯一值且经过排序。

示例

B = categorical(A,valueset) 为 valueset 中的每个值创建一个类别。B 的类别与 valueset 的值具有相同的顺序。

您可以使用 valueset 来包含 A 中不存在的值的类别。反之，如果 A 包含 valueset 中不存在的任何值，则 B 的对应元素为未定义。

示例

B = categorical(A,valueset,catnames) 通过将 valueset 中的类别值与 catnames 中的名称匹配来命名 B 中的类别。

示例

B = categorical(A,___,Name,Value) 创建分类数组，其中通过一个或多个 Name,Value 对组参数指定其他选项。您可以包括上述语法中的任何输入参数。

例如，要指示类别采用数学排序，请指定 'Ordinal',true。

输入参数

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`A` — 输入数组
数值数组 | 逻辑数组 | 分类数组 | 日期时间数组 | 持续时间数组 | 字符串数组 | 字符向量元胞数组

输入数组，指定为数值数组、逻辑数组、分类数组、日期时间数组、持续时间数组、字符串数组或字符向量元胞数组。

categorical 会删除作为字符串或字符向量的输入值中的前导和尾部空格。

如果 A 包含缺失值，则 B 的相应元素未定义，并显示为 <undefined>。categorical 函数可将下列值转换为未定义的类别值：

数值数组和持续时间数组中的 NaN
字符串数组中的缺失字符串 (<missing>) 或空字符串 ("")
字符向量元胞数组中的空字符向量 ('')
日期时间数组中的 NaT
分类数组中未定义的值 (<undefined>)

对于未定义的值，B 没有对应的类别。要为缺失值或未定义的值创建显式类别，必须在 catnames 中给出所需的类别名称，并在 valueset 中给出缺失值作为对应的值。

A 还可以是具有以下类方法的对象数组：

unique
eq

`valueset` — 类别
`unique(A)` （默认） | 由唯一值组成的向量

类别，指定为由唯一值组成的向量。valueset 的数据类型和 A 的数据类型必须相同，A 为字符串数组时除外。在这种情况下，valueset 可以是字符串数组或字符向量元胞数组。

categorical 会删除作为字符串或字符向量的 valueset 元素中的前导和尾部空格。

`catnames` — 类别名称
字符向量元胞数组 | 字符串数组

类别名称，指定为字符向量元胞数组或字符串数组。如果不指定 catnames 输入参数，categorical 将使用 valueset 中的值作为类别名称。

要将 A 中多个不同的值合并为 B 中的单个类别，请包括与这些值对应的、完全一样的名称。

名称-值参数

将可选的参数对组指定为 Name1=Value1,...,NameN=ValueN，其中 Name 是参数名称，Value 是对应的值。名称-值参数必须出现在其他参数之后，但参数对组的顺序无关紧要。

在 R2021a 之前，使用逗号分隔每个名称和值，并用引号将 Name 引起来。

示例： 'Ordinal',true 指定类别具有数学排序方式。

`Ordinal` — 有序变量指示符
`false` （默认） | `true`

有序变量指示符，指定为以逗号分隔的对组，其中包含 'Ordinal' 和 false (0) 或 true (1)。

false (0)

categorical 创建一个无序的分类数组，此为默认行为。

B 的类别没有数学排序方式。因此，您只能比较 B 中的值是否相等。您无法使用任何其他关系运算符来比较这些值。

true (1)

categorical 创建一个有序分类数组。

B 的类别具有数学排序方式，这样指定的第一个类别是最小的类别，最后一个类别是最大的类别。除了比较值的相等性之外，您还可以使用关系运算符比较 B 中的值，例如小于和大于。还可以对有序分类数组使用 min 和 max 函数。

有关详细信息，请参阅有序分类数组。

`Protected` — 受保护类别指示符
`false` | `true`

受保护类别指示符，指定为以逗号分隔的对组，其中包含 'Protected' 和 false (0) 或 true (1)。有序分类数组的类别始终受保护。当您指定 'Ordinal',true 时，默认值为 true。否则，值为 false。

`false` (`0`)	在向 `B` 赋新值时，类别会自动更新。因此，您可以合并具有不同类别的（非有序）分类数组。类别会相应更新以包括两个数组中的类别。
`true` (`1`)	在向 `B` 赋新值时，这些值必须属于现有类别之一。因此，只能合并具有相同类别的数组。要向 `B` 添加新类别，必须使用 `addcats` 函数。

示例

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转换数组并按类别选择数据

打开实时脚本

创建一个包含气象站标签的分类数组。将其添加到温度读数表中。然后使用类别按气象站选择温度读数。

首先，创建包含温度读数、日期和气象站标签的数组。

Temps = [58; 72; 56; 90; 76];
Dates = {'2017-04-17';'2017-04-18';'2017-04-30';'2017-05-01';'2017-04-27'};
Stations = {'S1';'S2';'S1';'S3';'S2'};

将 Stations 转换为分类数组。

Stations = categorical(Stations)

Stations = 5x1 categorical
     S1 
     S2 
     S1 
     S3 
     S2

显示类别。三个气象站标签为类别。

categories(Stations)

ans = 3x1 cell
    {'S1'}
    {'S2'}
    {'S3'}

创建包含温度、日期和气象站标签的表。

T = table(Temps,Dates,Stations)

T=5×3 table
    Temps        Dates         Stations
    _____    ______________    ________

     58      {'2017-04-17'}       S1   
     72      {'2017-04-18'}       S2   
     56      {'2017-04-30'}       S1   
     90      {'2017-05-01'}       S3   
     76      {'2017-04-27'}       S2

显示从气象站 S2 获得的读数。您可以使用 == 运算符找出等于 S2 的 Station 的值。然后使用逻辑索引选择包含气象站 S2 的数据的表行。

TF = (T.Stations == 'S2');
T(TF,:)

ans=2×3 table
    Temps        Dates         Stations
    _____    ______________    ________

     72      {'2017-04-18'}       S2   
     76      {'2017-04-27'}       S2

指定输入数组中不存在的类别

打开实时脚本

将字符向量元胞数组 A 转换为分类数组。指定包括 A 中不存在的值的类别列表。

创建字符向量元胞数组。

A = {'republican' 'democrat'; 'democrat' 'democrat'; 'democrat' 'republican'};

将 A 转换为分类数组。添加 independent 的类别。

valueset = {'democrat' 'republican' 'independent'};
B = categorical(A,valueset)

B = 3x2 categorical
     republican      democrat   
     democrat        democrat   
     democrat        republican

显示 B 的类别。

categories(B)

ans = 3x1 cell
    {'democrat'   }
    {'republican' }
    {'independent'}

指定整数的类别名称

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创建一个数值数组。

A = [1 3 2; 2 1 3; 3 1 2]

A = 3×3

     1     3     2
     2     1     3
     3     1     2

将 A 转换为分类数组 B 并指定类别名称。

B = categorical(A,[1 2 3],{'red' 'green' 'blue'})

B = 3x3 categorical
     red        blue      green 
     green      red       blue  
     blue       red       green

显示 B 的类别。

categories(B)

ans = 3x1 cell
    {'red'  }
    {'green'}
    {'blue' }

B 不是有序的分类数组。因此，您只能使用相等运算符 == 和 ~= 比较 B 中的值。

找出属于类别 'red' 的元素。使用逻辑索引访问这些元素。

TF = (B == 'red');
B(TF)

ans = 3x1 categorical
     red 
     red 
     red

创建有序分类数组

打开实时脚本

创建一个 5×2 的数值数组。

A = [3 2;3 3;3 2;2 1;3 2]

将 A 转换为有序分类数组，其中 1、2 和 3 分别表示类别 child、adult 和 senior。

valueset = [1:3];
catnames = {'child' 'adult' 'senior'};

B = categorical(A,valueset,catnames,'Ordinal',true)

B = 5x2 categorical
     senior      adult  
     senior      senior 
     senior      adult  
     adult       child  
     senior      adult

由于 B 是有序数组，B 的类别具有数学排序方式 child < adult < senior。

预分配数组并初始化类别

打开实时脚本

您可以通过创建一个 NaN 数组并将其转换为分类数组来预分配任意大小的分类数组。预分配数组后，可以通过指定类别名称并将类别添加到数组来初始化其类别。

首先创建一个 NaN 数组。您可以创建任意大小的数组。例如，创建一个由 NaN 值组成的 2×4 数组。

A = NaN(2,4)

A = 2×4

   NaN   NaN   NaN   NaN
   NaN   NaN   NaN   NaN

然后通过转换 NaN 数组来预分配分类数组。categorical 函数将 NaN 转换为未定义的分类值。正如 NaN 表示“不是数字”，<undefined> 表示不属于某个类别的分类值。

A = categorical(A)

A = 2x4 categorical
     <undefined>      <undefined>      <undefined>      <undefined> 
     <undefined>      <undefined>      <undefined>      <undefined>

事实上，此时 A 没有类别。

categories(A)

ans =

  0x0 empty cell array

要初始化 A 的类别，请指定类别名称，并使用 addcats 函数将它们添加到 A 中。例如，添加 small、medium 和 large 作为 A 的三个类别。

A = addcats(A,["small","medium","large"])

A = 2x4 categorical
     <undefined>      <undefined>      <undefined>      <undefined> 
     <undefined>      <undefined>      <undefined>      <undefined>

虽然 A 的元素是未定义的值，但类别已由 addcats 初始化。

categories(A)

ans = 3x1 cell
    {'small' }
    {'medium'}
    {'large' }

现在 A 已经有了类别，您可以将定义的分类值指定为 A 的元素。

A(1) = "medium";
A(8) = "small";
A(3:5) = "large"

A = 2x4 categorical
     medium           large      large            <undefined> 
     <undefined>      large      <undefined>      small

转换字符串数组

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从 R2017a 开始，您可以使用双引号来创建字符串数组。而且，字符串数组可以包含缺失值，显示为 <missing>，不带双引号。

str = ["plane","jet","plane","helicopter",missing,"jet"]

str = 1x6 string
    "plane"    "jet"    "plane"    "helicopter"    <missing>    "jet"

将字符串数组 str 转换为分类数组。categorical 函数可将缺失的字符串转换为未定义的分类值，显示为 <undefined>。

C = categorical(str)

C = 1x6 categorical
     plane      jet      plane      helicopter      <undefined>      jet

将数值数据分组为类别

打开实时脚本

使用 discretize 函数（而不是 categorical）将 100 个随机数划分为三个类别。

x = rand(100,1);
y = discretize(x,[0 .25 .75 1],'categorical',{'small','medium','large'});
summary(y)

     small       22 
     medium      46 
     large       32

提示

有关接受或返回分类数组的函数列表，请参阅分类数组。
如果输入数组包含的数值、日期时间或持续时间值太接近，则 categorical 函数会将它们截断成重复值。例如，categorical([1 1.00001]) 将截断输入数组的第二个元素。要从数值数据创建类别，请使用 discretize 函数。

备选方法

您也可以使用 discretize 将数值数据分组到不同的类别中。

扩展功能

tall 数组
对行数太多而无法放入内存的数组进行计算。

用法说明和限制：

如果类别列表已知，最佳做法是在使用 categorical(A,valueset) 创建 tall 分类数组时提供类别。如果没有提供类别，则许多计算需要 MATLAB^® 执行一次额外的数据遍历来确定类别。

有关详细信息，请参阅tall 数组。

C/C++ 代码生成
使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

用法说明和限制：

从 R2019a 开始，您可以在 MATLAB 代码中使用分类数组来进行代码生成。有关详细信息，请参阅 Code Generation for Categorical Arrays (MATLAB Coder) 和 Categorical Array Limitations for Code Generation (MATLAB Coder)。

分布式数组
使用 Parallel Computing Toolbox™ 在集群的组合内存中对大型数组进行分区。

用法说明和限制：

对于仅有一个输入的语法 B = categorical(A)，各类别的顺序未定义。要强制排序，请使用 valueset 和 catnames。

有关详细信息，请参阅Run MATLAB Functions with Distributed Arrays (Parallel Computing Toolbox)。

版本历史记录

在 R2013b 中推出

另请参阅

categories | discretize | iscategorical | NaN | addcats

categorical

说明

创建对象

语法

描述

输入参数

A — 输入数组 数值数组 | 逻辑数组 | 分类数组 | 日期时间数组 | 持续时间数组 | 字符串数组 | 字符向量元胞数组

valueset — 类别 unique(A) （默认） | 由唯一值组成的向量

catnames — 类别名称 字符向量元胞数组 | 字符串数组

Ordinal — 有序变量指示符 false （默认） | true

Protected — 受保护类别指示符 false | true

示例

转换数组并按类别选择数据

指定输入数组中不存在的类别

指定整数的类别名称

创建有序分类数组

预分配数组并初始化类别

转换字符串数组

将数值数据分组为类别

提示

备选方法

扩展功能

tall 数组 对行数太多而无法放入内存的数组进行计算。

C/C++ 代码生成 使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

分布式数组 使用 Parallel Computing Toolbox™ 在集群的组合内存中对大型数组进行分区。

版本历史记录

另请参阅

主题

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`A` — 输入数组
数值数组 | 逻辑数组 | 分类数组 | 日期时间数组 | 持续时间数组 | 字符串数组 | 字符向量元胞数组

`valueset` — 类别
`unique(A)` （默认） | 由唯一值组成的向量

`catnames` — 类别名称
字符向量元胞数组 | 字符串数组

`Ordinal` — 有序变量指示符
`false` （默认） | `true`

`Protected` — 受保护类别指示符
`false` | `true`

tall 数组
对行数太多而无法放入内存的数组进行计算。

C/C++ 代码生成
使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

分布式数组
使用 Parallel Computing Toolbox™ 在集群的组合内存中对大型数组进行分区。