MATLAB中randSample函数随机抽样使用详解

更新时间:2024-04-19 00:57:36   人气:7942
在 MATLAB 中,`randsample()` 函数是一个非常实用且功能强大的工具,主要用于从给定的向量或矩阵中进行无放回或者有放回的随机抽样。下面将深入解析该函数的具体用法和应用场景。

**一、基本语法与参数**


Y = randsample(population,N)
Y = rowsample(matrix,R,C)
[Y,idx] = randsample(...)
[___] = randsample(...,'Replace',replace_flag)


1. `population`: 这是需要从中抽取样本的数据源,可以是一维数组(即向量)或多维度数组。

2. `N`: 指的是要抽出的元素个数,也就是所需样本的数量。

3. `matrix`, `R`, 和 `C`: 当对多维数据如矩阵做行采样的时候有用,其中 matrix 是原始矩阵,R 表示所需的行数,而 C 则表示每行应包含多少列(可选)。

4. `[Y,idx]`:此形式会返回两个输出变量,一个是所抽取的样本集 Y ,另一个 idx 为对应于 population 或 matrix 的索引位置。

5. `'Replace'`,`replace_flag` : 可选项,用于指定是否允许重复选择同一个元素,默认情况下 replace_flag=false 即不允许替换(无放回),设置成 true,则可以在每次抽取时重新把已选取过的数值再放入总体中继续参与下一次的选择(有放回抽样)。

**二、实例应用**

例如,在一个含有1到10整数的一维数组里,如果我们想不重叠地随机取出5个数字:

matlab

v = 1:10; % 定义一个包含1至10的向量作为群体
samplesWithoutReplacement = randsample(v, 5);
% 输出 samplesWithoutReplacement 将是从 v 向量中的五个不同的随机值

samplesWithReplacement = randsample(v, 5, 'Replace',true);
% 对比之下,samplesWithReplacement可能包含重复项因为采用了有放回的方式取样


对于二维情况,比如我们有一个m×n的矩阵A,并希望随机提取出k行并保持原有列宽不变:

matlab

A = randi([1,10],5,6); % 创建一个5x6的随机矩阵
randomRowsOfA = randsample(A,[],3,:);
% 此处 [] 在 R 参数的位置意味着自动按照原矩阵 A 的列数来获取相应数量的列,
% 最终 randomRowsOfA将是来自矩阵A的一个大小为3x6的子矩阵,包含了随机选出的三行内容。


通过以上详尽解读可以看出,《MATLAB》内置的`randsample()`函数为我们提供了便捷高效的随机抽样手段,无论是处理统计分析问题还是优化算法等场景都具有广泛应用价值。