movmin

移动最小值

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语法

M = movmin(A,k)
M = movmin(A,[kb kf])
M = movmin(___,dim)
M = movmin(___,nanflag)
M = movmin(___,Name,Value)

说明

M = movmin(A,k) 返回局部 k 个居中数据点的最小值，其中每个最小值基于 A 的相邻元素的长度为 k 的滑动窗计算得出。当 k 为奇数时，窗以当前位置的元素为中心。当 k 为偶数时，窗以当前元素及其前一个元素为中心。当没有足够的元素填满窗时，窗将自动在端点处截断。当窗口被截断时，只根据窗口内的元素计算最小值。M 与 A 的大小相同。

  • 如果 A 是向量，movmin 将沿向量 A 的长度运算。

  • 如果 A 是多维数组，则 movmin 沿 A 的大小不等于 1 的第一个维度进行运算。

  • 如果 A 是表或时间表，则 movmin 沿 A 的变量进行运算。 (自 R2025a 起)

示例

M = movmin(A,[kb kf]) 通过长度为 kb+kf+1 的窗口计算最小值，其中包括当前位置的元素、前面的 kb 个元素和后面的 kf 个元素。

示例

M = movmin(___,dim) 为上述任一语法指定 A 的运算维度。例如，如果 A 是矩阵，则 movmin(A,k,2) 沿 A 的列运算，计算每行的 k 个元素的移动最小值。

示例

M = movmin(___,nanflag) 指定忽略还是包括 A 中的 NaN 值。例如，movmin(A,k,"includenan") 在计算每个最小值时包括所有 NaN 值。默认情况下，movmin 忽略 NaN 值。

示例

M = movmin(___,Name,Value) 使用一个或多个名称-值参量指定最小值的其他参数。例如，如果 x 是时间值向量，则 movmin(A,k,"SamplePoints",x) 相对于 x 中的时间计算移动最小值。

示例

示例

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计算行向量的三点中心移动最小值。当端点处的窗口中少于三个元素时，将根据可用元素计算最小值。

A = [4 8 6 -1 -2 -3 -1 3 4 5];
M = movmin(A,3)
M = 1×10

     4     4    -1    -2    -3    -3    -3    -1     3     4
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计算行向量的三点尾部移动最小值。当端点处的窗口中少于三个元素时，将根据可用元素计算最小值。

A = [4 8 6 -1 -2 -3 -1 3 4 5];
M = movmin(A,[2 0])
M = 1×10

     4     4     4    -1    -2    -3    -3    -3    -1     3
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计算矩阵中每行的三点中心移动最小值。窗从第一行开始，沿水平方向移动到该行的末尾，然后移到第二行，依此类推。维度参量为 2，即跨 A 的列移动窗。

A = [4 8 6; -1 -2 -3; -1 3 4]
A = 3×3

     4     8     6
    -1    -2    -3
    -1     3     4


M = movmin(A,3,2)
M = 3×3

     4     4     6
    -2    -3    -3
    -1    -1     3
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创建一个包含 NaN 值的行向量。

A = [4 8 NaN -1 -2 -3 NaN 3 4 5];

计算向量的三点中心移动最小值，包括 NaN 值。对于包含任一 NaN 值的窗，对应的最小值是 NaN。

M = movmin(A,3,"includenan")
M = 1×10

     4   NaN   NaN   NaN    -3   NaN   NaN   NaN     3     4
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根据时间向量 t，计算 A 中数据的 3 小时中心移动最小值。 

A = [4 8 6 -1 -2 -3];
k = hours(3);
t = datetime(2016,1,1,0,0,0) + hours(0:5)
t = 1×6 datetime
   01-Jan-2016 00:00:00   01-Jan-2016 01:00:00   01-Jan-2016 02:00:00   01-Jan-2016 03:00:00   01-Jan-2016 04:00:00   01-Jan-2016 05:00:00


M = movmin(A,k,"SamplePoints",t)
M = 1×6

     4     4    -1    -2    -3    -3
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计算行向量的三点中心移动最小值，但在输出中舍弃使用的点数少于三个的计算。也就是说，只返回从满的三元素窗口计算的最小值，而舍弃端点计算。

A = [4 8 6 -1 -2 -3 -1 3 4 5];
M = movmin(A,3,"Endpoints","discard")
M = 1×8

     4    -1    -2    -3    -3    -3    -1     3
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从幻方的列创建一个表。

A = magic(3);
T = array2table(A)
T=3×3 table
    A1    A2    A3
    __    __    __

    8     1     6 
    3     5     7 
    4     9     2

使用 movmin 计算表变量的移动最小值。

M = movmin(T,3)
M=3×3 table
    A1    A2    A3
    __    __    __

    3     1     6 
    3     1     2 
    3     5     2

要仅计算指定变量的移动最小值，请指定 DataVariables 名称-值参量。

M2 = movmin(T,3,DataVariables=["A2" "A3"])
M2=3×3 table
    A1    A2    A3
    __    __    __

    8     1     6 
    3     1     2 
    4     5     2

要将移动最小值追加到表而不是替换值，请将 ReplaceValues 指定为 false。

M3 = movmin(T,3,ReplaceValues=false)
M3=3×6 table
    A1    A2    A3    A1_movmin    A2_movmin    A3_movmin
    __    __    __    _________    _________    _________

    8     1     6         3            1            6    
    3     5     7         3            1            2    
    4     9     2         3            5            2

输入参数

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输入数据，指定为向量、矩阵、多维数组、表或时间表。

数据类型: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical | table | timetable

窗长度，指定为数值或持续时间标量。当 k 是正整数标量时，中心最小值包括当前位置的元素以及周围的相邻元素。

例如，movmin(A,3) 计算一个由局部三点最小值组成的数组。

movmin(A,3) computation. The elements in the sample window are 1, 3, and 5, so the resulting local minimum is 1.

定向窗长度，指定为包含两个元素的数值或持续时间行向量。当 kb 和 kf 为正整数标量时，将基于 kb+kf+1 个元素进行计算。该计算包括当前位置的元素、当前位置前面的 kb 个元素以及当前位置后面的 kf 个元素。

例如，movmin(A,[2 1]) 计算一个由局部四点最小值组成的数组。

movmin(A,[2 1]) computation. The elements in the sample window are 4, 1, 3, and 5, so the resulting local minimum is 1.

沿其运算的维度，指定为正整数标量。如果不指定维度，则默认值是大小不等于 1 的第一个数组维度。

维度 dim 表示 movmin 运算所沿的维度，即指定窗的移动方向。

以一个 m×n 输入矩阵 A 为例：

  • movmin(A,k,1) 为 A 的每列计算包含 k 个元素的移动最小值，并返回一个 m×n 矩阵。

    movmin(A,k,1) column-wise operation

  • movmin(A,k,2) 为 A 的每行计算包含 k 个元素的移动最小值，并返回一个 m×n 矩阵。

    movmin(A,k,2) row-wise operation

如果 A 是表或时间表，则无法指定 dim。movmin 函数始终沿表和时间表的变量进行运算。 (自 R2025a 起)

缺失值条件，指定为下列值之一：

  • "omitmissing" 或 "omitnan" - 忽略 A 中的 NaN 值，并基于较少的点计算每个最小值。如果窗中的所有元素都是 NaN，则 M 中的对应元素是 NaN。"omitmissing" 和 "omitnan" 具有相同的行为。

  • "includemissing" 或 "includenan" - 在计算每个最小值时包括 A 中的 NaN 值。如果窗中的任一元素是 NaN，则 M 中的对应元素是 NaN。"includemissing" 和 "includenan" 具有相同的行为。

名称-值参数

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将可选参量对组指定为 Name1=Value1,...,NameN=ValueN，其中 Name 是参量名称，Value 是对应的值。名称-值参量必须出现在其他参量之后，但对各个参量对组的顺序没有要求。

如果使用的是 R2021a 之前的版本，请使用逗号分隔每个名称和值，并用引号将 Name 引起来。

示例: M = movmin(A,k,"Endpoints","fill")

用于处理前导和尾部窗的方法，指定为以下选项之一：

"Endpoints" 值描述
"shrink"在窗接近输入端点时缩小窗口的大小，从而只包括现有元素。
"discard"

当窗口不与现有元素完全重叠时，不输出任何最小值。

如果 A 是表或时间表，则无法将 Endpoints 指定为 "discard"。

"fill"将不存在的元素替换为 Inf。
数值或逻辑标量将不存在的元素替换为指定的数值或逻辑值。

用于计算最小值的样本点，指定为向量。样本点表示数据在 A 中的位置。采样点不需要均匀采样。默认情况下，采样点向量为 [1 2 3 ... ]。

移动窗相对于采样点定义，采样点必须已排序并且包含唯一的元素。例如，如果 t 是与输入数据对应的时间向量，则 movmin(rand(1,10),3,"SamplePoints",t) 将有一个代表 t(i)-1.5 和 t(i)+1.5 之间时间间隔的窗。

当采样点向量的数据类型为 datetime 或 duration 时，移动窗长度的类型必须为 duration。

如果样本点的间距不均匀并且指定了 "Endpoints" 名称-值参量，则其值必须为 "shrink"。

自 R2025a 起

要对其进行操作的表或时间表变量，指定为下表中的选项之一。

  • 如果未指定 DataVariables，则 movmin 对所有变量进行运算。此行为是默认行为。

  • 如果指定 DataVariables，则 movmin 只对指定的变量进行运算。未由 DataVariables 指定的其他变量会传递给输出，而不会对其进行修改。

索引方案要指定的值示例

变量名称

  • 字符串标量或字符向量

  • 字符串数组或字符向量元胞数组

  • pattern 对象

  • "A" 或 'A' - 名为 A 的变量

  • ["A" "B"] 或 {'A','B'} - 两个名为 A 和 B 的变量

  • "Var"+digitsPattern(1) - 变量名为 "Var" 后跟一个数字

变量索引

  • 引用变量在表中位置的索引编号

  • 由数字组成的向量

  • 一个 logical 向量。通常，此向量的长度与变量的数目相同，但可以省略尾部的 0 (false) 值。

  • 3 - 表中的第三个变量

  • [2 3] - 表中的第二个和第三个变量

  • [false false true] - 第三个变量

函数句柄

  • 函数句柄，以表变量作为输入并返回 logical 标量

  • @isnumeric - 所有包含数值的变量

变量类型：

  • vartype 下标，用于选择指定类型的变量

  • vartype("numeric") - 所有包含数值的变量

自 R2025a 起

替换值指示符，当 A 是表或时间表时，指定为以下值之一。

  • true 或 1 - 在输出表或时间表中，用包含 movmin 输出值的变量替换输入表或时间表变量。

  • false 或 0 - 将包含 movmin 输出值的变量追加到输出表或时间表中。

对于向量、矩阵或多维数组输入数据，不支持 ReplaceValues。

扩展功能

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版本历史记录

在 R2016a 中推出

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另请参阅

函数

主题