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[转]MATLAB table数据结构 首篇[by oopmatlab]

(2016-05-17 21:38:57)
标签:

matlab

量化投资

table

数据结构

分类: 基于MATLAB的量化投资
MATLAB常用基本数据类型有:整型,浮点型,字符型,函数句柄,元胞数组和结构体数组。除了这些基本数据类型,MATLAB还有很多其它的数据类型不为人熟悉,这些数据类型在编程中也非常有用。MATLAB高级数据类型系列旨在向大家介绍它们:比如containers.Map tablesenumerationtime series等等,它们为什么有用,用来解决什么问题,并且怎样在科学工程计算中怎么使用。上篇我们提到了映射表结构(containers.Map)。本篇将介绍另一中新的MATLAB数据类型--table

table简介

为什么需要table数据结构

MathWorks在MATLAB R2013b中引入了一种新的数据结构叫做table table类似统计 工具箱中的dataset ,其引入的目的就是用来取代dataset的数据类型。因为表状的数据在工程计算中越来越长久,有了table 类型,MATLAB用户就可以不用购买统计工具箱,也能使用表状的数据结构了。 table本质上来说是一种可以存放各种数据类型的容器,比如下面表Table.1中的数据,其中既有字符型,又有数值类型,其中第一行作为表头:Symbol,Name,Market,Cap,IPO, Year是各列的名字。
Table.1 NASDAQ股票名称表
Symbol Name Market Cap IPO Year
AAPL Apple Inc $742.63B 1980
AMZN Amazon.com, Inc $173.33B 1997
MSFT Microsoft Corporation $346.9B 1986
在conatiners.Map的章节中,我们介绍了MATLAB的基本数据类型(比如数组,原胞数组和结构体)在表达某些复杂数据类型时的局限性。这里不再一一赘述,读者只需要认识到:数组的局限性在于不能用来存放数值以外的数据,而使用元胞读取和索引内容时有种种不方便,比如无法区分该数据中的表头和其余的行数据。事实上,如果数据存放在如下的CSV文件中,并且用importdata 直接读取表Table.2中的CSV文件。

"Symbol","Name","Market Cap","IPO Year"
"AAPL","Apple Inc","$742.63B",1980
"AMZN","Amazon.com Inc","$173.33B",1997
"MSFT","Microsoft Corporation","$346.9B",1986
Table.2 Nasdaq 的 csv 原始数据
读入之后数据将会被分成数值和非数值部分:

  1. % 用importdata直接读入CSV文件
  2. >> nasdaq = importdata('nasdaq.csv')
  3. nasdaq = % 结果存在struct中
  4. data: [3x1 double]
  5. textdata: {4x4 cell}
  6. >> nasdaq.data % csv中的数值部分
  7. ans =
  8. 1980
  9. 1997
  10. 1986
  11. >> nasdaq.textdata % csv中的字符部分
  12. ans =
  13. '"Symbol"' '"Name"' '"Market Cap"' '"IPO Year"'
  14. 'AAPL' 'Apple Inc' '$742.63B' ''
  15. 'AMZN' 'Amazon.com Inc' '$173.33B' ''
  16. 'MSFT' 'Microsoft Corporation' '$346.9B' ''
显然这不是我们所期待的要导入格式。

通过导入数据构造table对象

沿用表Table.2中nasdaq.csv文件,我们可以使用readtable 函数,构造一个新的table对象,把csv文件中的数据导入到该对象中。readtable函数接受文件名称作为输入,返回一个table对象。

  1. % 通过readtable函数来构造table对象
  2. >> nasdaq = readtable('nasdaq.csv')
  3. Warning: Variable names were modified to make them valid MATLAB identifiers.
  4. nasdaq =
  5. Symbol Name MarketCap IPOYear
  6. ______ _______________________ __________ _______
  7. 'AAPL' 'Apple Inc' '$742.63B' 1980
  8. 'AMZN' 'Amazon.com Inc' '$173.33B' 1997
  9. 'MSFT' 'Microsoft Corporation' '$346.9B' 1986
注意第2行的warning,因为readtable 函数把nasdaq.csv中的第一行自动变成了这个table的表头,在创建table对象的时候,MATLAB会对做表头的文字做处理,这里把Market Cap和IPO Year两个词中的空格去掉,缩成一个词,这样做是为了方便将来使用dot语法来访问表中的数据。因为MATLAB修改了原来的表头,所以这里给出了warning。

调用table构造函数来构造table对象

我们还可以通过直接调用table类的构造函数来创建table对象 (什么是类的构造函数见参加<</span>>第2.5节,构造函数和类的名称相同)。在containers.Map 的介绍中,我们举了电话号码簿的例子,如表Table.3所示,它是我们这节要构造的table对象的原始数据
Table.3 电话号码簿
姓名 电话号码
Abby 5086470001
Bob 5086470002
Charlie 5086470003
下面程序中第1,2行用元胞数组来表示表中每一列的数据,第3行规定了表头的名称,第4行调用table的构造函数创建table对象,先输入数据,再输入表头的名称。表头通过table对象的VariableNames属性来设置。

  1. name={'Abby';'Bob';'Charlie'}; % 3x1列向量
  2. number={'5086470001';'5086470002';'5086470003'}; % 3x1列向量
  3. colName={'Name','Number'};
  4. phonetable=table(name,number,'VariableNames',colName)
命令行显示如下

  1. % phonetable在命令行中disp的结果
  2. phonetable =
  3. Name Number
  4. _________ ____________
  5.  
  6. 'Abby' '5086470001'
  7. 'Bob' '5086470002'
  8. 'Charlie' '5086470003'
第4行把Name和Number做为table对象的VariableNames,可以这样理解VariableNames,我们可以把table看成由一个个列数据组成的数据结构,每列都是矢量,其中存放相同类型的数据。如果一个table有两列,它就有两个列矢量,每个列矢量都是table的一个变量(Variable),给变量名字就是Variable Name。

通过转换函数构造table对象

除了使用table的构造函数来创建table对象,还可以使用转换函数把其它数据类型转成table,下列通过数组数据类型类构造table。下面的程序的1-2行,我们利用financial工具箱中的fetch函数,从Yahoo财经处得到雅虎从3月1日到3月10日的股票价格,fetch函数将返回一个数组,第3行我们利用array2table转换函数把得到数组转成table。

  1. % 通过array2table创建table对象
  2. conn = yahoo;
  3. array = fetch(conn,'YHOO','3/1/2015','3/10/2015');
  4. yhoo = array2table(array,...
  5. 'VariableNames', {'date','open','high','low','closing','volumn','adjusted'})
第4行中,我们通过VariableName来指定表头的内容,结果显示如下

  1. % yhoo的table在命令行的显示
  2. yhoo =
  3. date open high low closing volumn adjusted
  4. __________ _____ _____ _____ _______ __________ ________
  5. 7.3603e+05 42.57 42.92 42.18 42.68 1.0601e+07 42.68
  6. 7.3603e+05 43.6 43.93 42.67 42.98 1.1802e+07 42.98
  7. 7.3603e+05 43.98 44.24 43.4 43.44 1.1888e+07 43.44
  8. 7.3603e+05 44.18 44.31 43.5 44.16 1.1868e+07 44.16
  9. 7.3603e+05 42.08 44.38 41.97 43.99 3.0099e+07 43.99
  10. 7.3603e+05 43.7 43.95 42.42 42.62 2.2392e+07 42.62
  11. 7.3603e+05 44.06 44.43 43.7 44.11 1.1027e+07 44.11

访问table中的数据

通过表Table.1所建立的table对象,在命令行中显示如下:

  1. % nasdaq table在命令行中的显示
  2. nasdaq =
  3. Symbol Name MarketCap IPOYear
  4. ______ _______________________ __________ _______
  5.  
  6. 'AAPL' 'Apple Inc' '$742.63B' 1980
  7. 'AMZN' 'Amazon.com Inc' '$173.33B' 1997
  8. 'MSFT' 'Microsoft Corporation' '$346.9B' 1986
我们可以通过使用dot+Variablename的语法直接访问table中的列,返回的结果是cell格式的数据:

  1. % 使用dot语法访问table中的数据
  2. >> nasdaq.Symbol % dot格式+变量名的访问方式
  3. ans =
  4. 'AAPL'
  5. 'AMZN'
  6. 'MSFT'
  7. >> class(nasdaq) % 返回cell格式的数据
  8. ans =
  9. cell
table类重载了subsref函数(什么是运算符的重载,参加《MATLAB面向对象编程-从入门到设计模式》12.1节),于是支持MATLAB传统的圆括号下标访问,如果要访问第一行,则:

  1. % 使用下标语法访问table中的数据
  2. >> nasdaq(1,:)
  3. ans =
  4. Symbol Name MarketCap IPOYear
  5. ______ ___________ __________ _______
  6.  
  7. 'AAPL' 'Apple Inc' '$742.63B' 1980
使用圆括号,返回的结果仍然是table,如果要访问第2到3行,则:

  1. % 使用下标语法访问table中的数据
  2. >> nasdaq(2:3,:)
  3. ans =
  4. Symbol Name MarketCap IPOYear
  5. ______ _______________________ __________ _______
  6.  
  7. 'AMZN' 'Amazon.com Inc' '$173.33B' 1997
  8. 'MSFT' 'Microsoft Corporation' '$346.9B' 1986
返回的结果仍然是table。 table数据结构支持MATLAB传统的花括号下标访问,返回的结果是cell格式的数据

  1. % 花括号下标访问
  2. >> nasdaq{:,1} % 花括号下标访问,返回第一列中的数据
  3. ans =
  4. 'AAPL'
  5. 'AMZN'
  6. 'MSFT'
还可以把Dot语法和下标语法结合起来获取数据,下例代码访问table第一列的第三行,返回的结果是元胞。

  1. % Dot语法和圆括号下标访问结合
  2. >> nasdaq.Symbol(3)
  3. ans =
  4. 'MSFT'
  5. >> class(ans) % 圆括号下标访问,返回结果是元胞
  6. ans =
  7. cell
图Figure.1中以表Table.1中的数据为例,总结了几种访问table中不同区域的数据的方法。Figure.1 访问table中的数据[转]MATLAB <wbr>table数据结构 <wbr>首篇[by <wbr>oopmatlab]

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