8 Categorical数组
类别（categorical）数组是一种存储有限类别数据的数组类型。类别数组可以提供对非数值数据的高效存储以及操作，另外类别数组还保持了原有类别的名字，这样使用起来更加直观方便。类别数组可以和表（table）数据类型一起使用。
默认情况下，类别数组中包含的类别是没有顺序的。例如，一组离散的宠物类别{'dog' 'cat' 'bird'}是没有顺序的。所以MATLAB采用字母表顺序来对其进行排序，{'bird' 'cat' 'dog'}。顺序类别数组包含的类别是有顺序的，例如尺寸大小的类别{'small', 'medium', 'large'}是具有顺序的。
【例3-55】 类别数组的创建。
本例为读者演示如何创建一个类别数组。用户可以使用categorical函数把数值数组、逻辑数组、字符串元胞数组或者已有的类别数组创建为类别数组。
首先创建一个新英格兰地区州名的一个元胞数组。
>> state ={'MA','ME','CT','VT','ME','NH','VT','MA','NH','CT','RI'};
之后将此元胞数组转换为类别数组。
>> state = categorical(state)
>> class(state)
state =
Columns 1through 9
MA ME CT VT ME NH VT MA NH
Columns 10through 11
CT RI
ans =
categorical
通过categories函数可以列出类别数组中包含了哪些类别。
>> categories(state)
ans =
'CT'
'MA'
'ME'
'NH'
'RI'
'VT'
从结果可以看到，所有的类别是按照字母顺序来排序的。
【例3-56】 顺序类别数组的创建。
创建一个记录物体尺寸大小的元胞数组：
>> AllSizes ={'medium','large','small','small','medium',...
'large','medium','small'};
这个元胞数组有三种尺寸，'large'、'medium'和'small'。如果使用元胞数组进行记录的话，那么是没有一种方便的形式来表示small < medium < large这种大小关系的。使用valueset变量用来指明顺序的大小，在调用categorical函数时对顺序参数进行设置就可以实现顺序类别数组的创建。
>> valueset = {'small','medium','large'};
>> sizeOrd =categorical(AllSizes,valueset,'Ordinal',true)
sizeOrd =
Columns 1through 6
medium large small small medium large
Columns 7through 8
medium small
>> class(sizeOrd) %查看创建数组的类型
ans =
categorical
类别数组中的顺序，sizeOrd，是保持不变的。同样适用categories函数列出所有类别：
>> categories(sizeOrd)
ans =
'small'
'medium'
'large'
这时，所有类别的列举就不是再按照字母顺序了，而是按照用户定义的small<medium<large顺序来列举的。
创建100各1-44之间的整数向量：
>> x = gallery('integerdata',44,[100,1],1);
然后使用histc函数创建3个箱子，将x中的数值在1-15之间的放进第一个箱子，15-30之间的放在第二个箱子，30-45之间的数值放进第三个箱子。分界点15和30会归入第而2和第三各箱子。
>> [~,bin] = histc(x,[1,15,30,45]);
Bin是一个100×1的向量，用来表示x中的每一个向量是属于哪个箱子的。创建一个顺序类别数组，sizeOrd2，其中三个箱子变成了三个类别，small、medium和large。
>> valueset = 1:3;
>> catnames = {'small','medium','large'};
>> sizeOrd2 =categorical(bin,valueset,catnames,'Ordinal',true);
sizeOrd2是一个100×1的顺序类别数组，它有三个类别small<medium<large。
使用summary函数可以对类别进行求和
>> summary(sizeOrd2)
small 33
medium 36
large 31
通过结果可以看出，有33个元素是属于small这个类别的，36个是属于medium这个类别的，31个是属于large这个类别的。
【例3-57】 类别数组元素的比较。
首先由一个字符串元胞数组来创建类别数组。
>> C = {'blue' 'red' 'green' 'blue';...
'blue' 'green' 'green' 'blue'}; %创建测试元胞数组
>> colors = categorical(C) % 转换为类别数组
colors =
blue red green blue
blue green green blue
这里我们创建了2×4的类别数组。然后可以通过categories函数查看数组中有哪些类别。
>> categories(colors)
ans =
'blue'
'green'
'red'
然后我们可以使用“==”来比较数组第一行元素是否和第二行元素相等。
>> colors(1,:) == colors(2,:)
ans =
1 0 1 1
从结果可以看出，只有第二列的两个元素不相等。
我们还可以把整个类别数组colors和单一字符串’blue’来对比：
>> colors == 'blue'
ans =
1 0 0 1
1 0 0 1
结果显示在colors数组中一共有4个blue。
通过指定颜色的顺序，我们可以将colors转换为顺序类别数组。例如指定顺序为red<green<blue。
>> colors = categorical(colors,{'red','green''blue'},'Ordinal',true)
colors =
blue red green blue
blue green green blue
类别数组中的各元素和转换之前是相同的，检验一下数组中有哪些类别：
>> categories(colors)
ans =
'red'
'green'
'blue'
在设置了顺序之后，就可以对各元素的顺序进行比较。例如比较第一列的元素是否比第二列的元素大：
>> colors(:,1) > colors(:,2)
ans =
1
1
第二列中的元素是red和green，按照设定的顺序都比第一列中的blue小，所以均返回了1（true）。
用户还可以查找所有比blue小的元素：
>> colors < 'blue'
ans =
0 1 1 0
0 1 1 0
返回结果中为1的元素就是比blue小的元素。
【例3-58】 类别数组元素的组合。
首先创建测试数组，记录的是一个班25名学生午餐饮料是什么。
>> A = gallery('integerdata',3,[25,1],1);
>> A = categorical(A,1:3,{'milk' 'water''juice'});
然后对类别数组A进行统计：
>> summary(A)
milk 8
water 8
juice 9
从结果可以看出有8名学生喜欢喝牛奶，8名学生喜欢水，还有9名学生喜欢果汁。
创建另一个类别数组，用以表示另一个班28人的午餐饮料情况。
>> B = gallery('integerdata',3,[28,1],3);
>> B = categorical(B,1:3,{'milk' 'water''juice'});
B是一个28×1的和A具有相同类别的数组。对数组B进行统计：
>> summary(B)
milk 12
water 10
juice 6
从结果可以看出有12名学生喜欢喝牛奶，10名学生喜欢水，还有6名学生喜欢果汁。
有了两个类别数组之后，我们可以将其组合成为一个新的数组。
>> Group1 = [A;B]; % 组合的方法和普通数值矩阵相同
对总的类别数组Group1进行统计：
>> summary(Group1)
milk 20
water 18
juice 15
Group1是一个53×1的类别数组，包含3个类别：milk，water和juice。
现在我们创建一个新的包含50个学生的类别数组，可选的饮料增加了苏打水。
>> Group2 =gallery('integerdata',4,[50,1],2);
>> Group2 = categorical(Group2,1:4,{'juice''milk' 'soda' 'water'});
对Group2进行统计：
>> summary(Group2)
juice 18
milk 10
soda 13
water 9
Group2是一个50×1的数组，有4个类别：juice，milk，soda和water.
将Group1和Group2组合：
>> students = [Group1;Group2];
对新建的总数组进行统计：
>> summary(students)
milk 30
water 27
juice 33
soda 13
可见结果中的数组有4个类别。下面使用reordercats来更改数组中的类别排列顺序：
>> students =reordercats(students,{'juice','milk','water','soda'});
>> categories(students) % 查看有哪些类别
ans =
'juice'
'milk'
'water'
'soda'
