MATLAB矩阵智能扩展与重构系统发布

资 源 简 介

本项目实现了矩阵的自动行列扩展功能，支持按指定维度插入零元素、重复元素或自定义填充值，智能处理稀疏矩阵与稠密矩阵的重构与边界扩展，提升矩阵操作效率与灵活性。

详 情 说 明

MATLAB矩阵智能扩展与重构系统

项目介绍

本项目实现了一种高效的矩阵自动扩展与重构工具，专门设计用于处理数值矩阵的智能维度扩展。系统可根据用户指定的方向、尺寸和填充策略，对稠密矩阵和稀疏矩阵进行灵活的边界扩展操作，同时保持原始数据的完整性和类型一致性。

功能特性

• 多维度扩展支持：按行或列方向进行矩阵扩展
• 智能填充模式：提供零填充、镜像填充、重复填充和自定义值填充四种模式
• 数据类型保持：扩展后的矩阵自动保持原始数据类型
• 内存优化处理：采用动态内存预分配技术，提升大规模矩阵处理效率
• 操作日志记录：实时记录维度变化和扩展过程的详细信息
• 稀疏矩阵兼容：专门优化对稀疏矩阵的扩展重构操作

使用方法

% 基本调用格式 output_matrix = main(input_matrix, direction, expansion_size, fill_mode)

% 参数说明 % input_matrix: 原始数值矩阵（二维数组） % direction: 扩展方向（'row'行方向/'column'列方向） % expansion_size: 扩展尺寸（标量指定单边扩展长度，向量指定双边扩展） % fill_mode: 填充模式（'zero'零填充/'mirror'镜像填充/'repeat'重复填充/custom_value自定义值）

% 使用示例 A = [1 2 3; 4 5 6]; % 行方向扩展2行，使用零填充 B = main(A, 'row', 2, 'zero'); % 列方向扩展[1,2]（左侧1列，右侧2列），使用镜像填充 C = main(A, 'column', [1,2], 'mirror');

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 支持所有MATLAB标准数据类型（single, double, int8, int16, int32, int64, uint8, uint16, uint32, uint64, logical, sparse）
• 内存需求取决于输入矩阵尺寸和扩展规模

文件说明

主程序文件集成了矩阵扩展的核心算法实现，包含矩阵维度分析、扩展策略选择、内存预分配优化以及多种填充模式的逻辑处理。具体实现了基于矩阵索引的高效操作机制，能够智能识别输入参数并执行相应的扩展操作，同时生成详细的处理日志记录维度变换过程。系统采用循环拼接算法确保扩展位置的精确控制，并通过动态内存管理技术优化大规模矩阵的处理性能。