MATLAB元胞数组详细介绍

MATLAB元胞数组详细介绍
MATLAB元胞数组详细介绍

MATLAB元胞数组[转]

元胞数组:

元胞数组是MATLAB的一种特殊数据类型,可以将元胞数组看做一种无所不包的通用矩阵,或者叫做广义矩阵。组成元胞数组的元素可以是任何一种数据类型的常数或者常量,每一个元素也可以具有不同的尺寸和内存占用空间,每一个元素的内容也可以完全不同,所以元胞数组的元素叫做元胞(cell)。和一般的数值矩阵一样,元胞数组的内存空间也是动态分配的。

(1)元胞数组的创建

>> a={'matlab',20;ones(2,3),1:10}

a =

'matlab' [ 20]

[2x3 double] [1x10 double]

>> b=[{'matlab'},{20};{ones(2,3)},{1:10}]

b =

'matlab' [ 20]

[2x3 double] [1x10 double]

>> c={10}

c =

[10]

>> c(1,2)={2}

c =

[10] [2]

>> c(2,2)={5}

c =

[10] [2]

[] [5]

>> isequal(a,b)

ans =

1

>> whos

Name Size Bytes Class Attributes

a 2x2 388 cell

ans 1x1 1 logical

b 2x2 388 cell

c 2x2 208 cell

用cell函数创建元胞数组,创建的数组为空元胞。cell函数创建空元胞数组的主要目的是为数组预先分配连续的存储空间,节约内存占用,提高执行效率。

>> a=cell(1)

a =

{[]}

>> b=cell(1,2)

b =

[] []

>> c=cell(3,3)

c =

[] [] []

[] [] []

[] [] []

>> d=cell(2,2,2)

d(:,:,1) =

[] []

[] []

d(:,:,2) =

[] []

[] []

>> whos

Name Size Bytes Class Attributes

a 1x1 4 cell

ans 1x1 1 logical

b 1x2 8 cell

c 3x3 36 cell

d 2x2x2 32 cell

(2)元胞数组的数据获得

从元胞数组中读取数据,可保存为一个标准的数组或一个新的单元数组,或取出数组进行计算。元胞数组中数据的访问,可通过元胞内容的下标进行,用元胞数组名加大括号{}。大括号中数值表示元胞的下标。如a{1,2}表示元胞数组中第一行第二列的元胞。

>> a={20,'matlab';ones(2,3),1:3}

a =

[ 20] 'matlab'

[2x3 double] [1x3 double]

>> str=a(1,2)

str =

'matlab'

>> class(str)

ans =

cell

>> str=a{1,2}

str =

matlab

>> class(str)

ans =

char

()和{}有着本质的区别,大括号用于表示元胞的内容,小括号表示指定的元胞。

a =

[ 20] 'matlab'

[2x3 double] [1x3 double]

>> a{2,1}(2,2)

ans =

0.9134

>> a{2,1}(2,3)

ans =

0.0975

>> a{1,2}(2)

ans =

a

使用元胞的下标,可将一个元胞数组的子集赋值给另一个变量,创建新的元胞数组。

>> a=[{1},{2},{3};{4},{5},{6};{7},{8},{9}]

a =

[1] [2] [3]

[4] [5] [6]

[7] [8] [9]

>> b=a(2:3,2:3)

b =

[5] [6]

[8] [9]

>> c=a(1:3,2:3)

c =

[2] [3]

[5] [6]

[8] [9]

本例使用元胞下标的方式创建了新的元胞数组b和c,通过结果看出b和c就是元胞数组a的一部分。

(3)元胞数组的删除和重塑

要删除单元数组中的行或列,可以用冒号表示单元数组中的行或列,然后对其赋一个空矩阵即可。

a={20,'matlab';ones(2,3),1:3}

a =

[ 20] 'matlab'

[2x3 double] [1x3 double]

>> a(1,:)=[]

a =

[2x3 double] [1x3 double]

>> a={20,'matlab';ones(2,3),1:3};

>> a{1}=[]

a =

[] 'matlab'

[2x3 double] [1x3 double]

>> a(1)=[]

a =

[2x3 double] 'matlab' [1x3 double]

>> a(2)=[]

a =

[2x3 double] [1x3 double]

>> a(1,2)=[]

??? A null assignment can have only one non-colon index. >> a(1)=[]

a =

[1x3 double]

元宝数组和其他数组一样,也可以通过reshape函数改变形状,改变后的元胞数组与原元胞数组的元素个数相同,不能通过改变形状来添加或删除元胞数组中的元素。

>> a=cell(4,4)

a =

[] [] [] []

[] [] [] []

[] [] [] []

[] [] [] []

>> size(a)

ans =

4 4

>> b=reshape(a,2,8)

b =

[] [] [] [] [] [] [] []

[] [] [] [] [] [] [] []

>> size(b)

ans =

2 8

(5)元胞数组中的操作函数

cell:创建空的元胞数组

cellfun:为元胞数组的每个元胞执行指定的函数celldisp:显示所有元胞的内容

cellplot:利用图形方式显示元胞数组

cell2mat:将元胞数组转变成为普通的矩阵

mat2cell:将数值矩阵转变成为元胞数组

num2cell:将数值数组转变成为元胞数组

deal:将输入参数赋值给输出

cell2struct:将元胞数组转变成为结构

struct2cell:将结构转变为元胞数组

iscell:判断输入是否为元胞数组

>> a={20,'matlab',3-7i;ones(2,3),1:3,0}

a =

[ 20] 'matlab' [3.0000 - 7.0000i]

[2x3 double] [1x3 double] [ 0]

>> b=cellfun('isreal',a)

b =

1 1 0

1 1 1

>> c=cellfun('length',a)

c =

1 6 1

3 3 1

>> d=cellfun('isclass',a,'double')

d =

1 0 1

1 1 1

(函数的应用)

cellfun函数的主要功能是对元胞数组的元素(元胞)分别指定不同的函数,不过,能够在cellfun函数中使用的函数ushuliang是有限的。

能在cellfun中使用的函数:

isempty:若元胞元素为空,则返回逻辑真

islogical:若元胞元素为逻辑类型,则返回逻辑真

isreal:若元胞元素为实数,则返回逻辑真

length:元胞元素的长度

ndims:元胞元素的维数

prodofsize:元胞元素包含的元素个数

(7)元胞数组的嵌套

元胞数组的元胞中包含其他的元胞数,称为嵌套元胞数组,没有嵌套结构的元胞则称为页元胞。使用嵌套的大括号或cell函数,或直接用赋值表达式,都可以创建嵌套单元数组,另外还可以访问嵌套元胞数组的子数组、元胞或元胞的元素。

>> a=cell(1,2)

a =

[] []

>> a(1,2)={cell(2,2)}

a =

[] {2x2 cell}

>> a(1,1)={magic(3)};

a{1,2}(1,1)={[1 2 3;4 5 6;7 8 9]};

a{1,2}(2,1)={[2-i;4+7i]};

a{1,2}(2,2)={cell(1,2)};

a{1,2}{2,2}(2)={5};

>> cellplot(a)

(8)元胞数组与数值数组间的转化

应用循环,可以将元胞数组转化为数值数组。

MATLAB中的矩阵与向量运算

4.1 数组运算和矩阵运算 从外观形状和数据结构来看,二维数组和数学中的矩阵没有区别.但是,矩阵作为一种变换或映射算符的体现,矩阵运算有着明确而严格的数学规则.而数组运算是MATLAB软件所定义的规则,其目的是为了数据管理方面,操作简单,指令形式自然和执行计算有效.所以,在使用MATLAB时,特别要明确搞清数组运算和矩阵运算的区别.表 4.1.1 数组运算和矩阵运算指令形式和实质内涵 数组运算矩阵运算 指令含义指令含义 A.'非共轭转置A'共轭转置 A=s把标量s赋给数组A的每个元素 s+B把标量s分别与数组B的每个元素相加s-B, B-s标量s分别与数组B的元素之差 s.*A标量s分别与数组A的元素之积s*A标量s分别与矩阵A的元素之积 s./B, B.\s标量s分别被数组B的元素除s*inv(B)矩阵B的逆乘标量s A.^n数组A的每个元素的n次方A^n A为方阵时,矩阵A的n次方 A+B数组对应元素的相加A+B矩阵相加 A-B数组对应元素的相减A-B矩阵相减 A.*B数组对应元素的相乘A*B内维相同矩阵的乘积 A./B A的元素被B的对应元素除A/B A右除B B.\A一定与上相同B\A A左除B(一般与右除不同) exp(A)以e为底,分别以A的元素为指数,求幂expm(A) A的矩阵指数函数 log(A) 对A的各元素求对数logm(A) A的矩阵对数函数 sqrt(A) 对A的积各元素求平方根sqrtm(A) A的矩阵平方函数 从上面可以看到,数组运算的运算如:乘,除,乘方,转置,要加"点".所以,我们要特别注意在求"乘,除,乘方,三角和指数函数"时,两种运算有着根本的区别.另外,在执行数组与数组运算时,参与运算的数组必须同维,运算所得的结果数组也是总与原数组同维. 4.2 数组的基本运算 在MATLAB中,数组运算是针对多个数执行同样的计算而运用的.MATLAB以一种非常直观的方式来处理数组. 4.2.1 点转置和共轭转置 . ' ——点转置.非共轭转置,相当于conj(A'). >> a=1:5; >> b=a. ' b = 1 2 3 4 5 >> c=b. ' c = 1 2 3 4 5 这表明对行向量的两次转置运算便得到原来的行向量. ' ——共轭转置.对向量进行转置运算并对每个元素取其共轭.如: >> d=a+i*a

VC++中如何调用matlab函数

Visual C++是当前主流的应用程序开发环境之一,开发环境强大,开发的程序执行速度快。但在科学计算方面函数库显得不够丰富、读取、显示数据图形不方便。Matlab是一款将数值分析、矩阵计算、信号处理和图形显示结合在一起,包含大量高度集成的函数可供调用,适合科学研究、工程设计等众多学科领域使用的一种简洁、高效的编程工具。不过由于Matlab使用的是解释性语言,大大限制了它的执行速度和应用场合。基于VC和Matlab混合编程是很多熟悉VC++编程而又需要进行科学计算、数据仿真的科研人员常用的一种方式,其中最简单也最直接的方法就是调用Matlab引擎。本文以下部分将详细介绍通过VC++6.0调用Matlab6.5引擎来达到VC++与Matlab数据共享编程的方法。 1. 什么是Matlab引擎 所谓Matlab引擎(engine),是指一组Matlab提供的接口函数,支持C/C++、Fortran等语言,通过这些接口函数,用户可以在其它编程环境中实现对Matlab 的控制。可以主要功能有: ★打开/关闭一个Matlab对话; ★向Matlab环境发送命令字符串; ★从Matlab环境中读取数据; ★向Matlab环境中写入数据。 与其它各种接口相比,引擎所提供的Matlab功能支持是最全面的。通过引擎方式,应用程序会打开一个新的Matlab进程,可以控制它完成任何计算和绘图操作。对所有的数据结构提供100%的支持。同时,引擎方式打开的Matlab 进程会在任务栏显示自己的图标,打开该窗口,可以观察主程序通过engine方式控制Matlab运行的流程,并可在其中输入任何Matlab命令。 实际上,通过引擎方式建立的对话,是将Matlab以ActiveX控件方式启动的。在Matlab初次安装时,会自动执行一次: matlab /regserver

数组和矩阵的关系 MATLAB

数组和矩阵的关系 摘要:数组和矩阵式MATLAB中基本的数据存在形式。一方面,数组是数据结构中的概念,有利于计算机实现层次上的计算;另一方面,矩阵是线性代数中的概念,有利于数学层次上的计算。 关键词:数组,矩阵,MATLAB 我们可以确定数组与矩阵之间的关系:(1)一维数组可以表示行向量或列向量;(2)二维数组可以表示为矩阵。所以,矩阵运算可以看作是基于数组实现的高级运算。 所谓数组,就是相同数据类型的元素按一定顺序排列的集合,即把有限个类型相同的变量用一个名字命名,用编号区分每个元素的变量的集合,这个名字称为数组名,编号称为下标。组成数组的各个变量称为数组的分量,也称为数组的元素,有时也称为下标变量。我们必须清楚,数组是用于程序设计的数据结构中的概念,并不是数学上的概念,为了处理方便,把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来的一种形式。为了实现某种数学运算,可以使用数组来描述某种类型的变量。简而言之,数组的运算是对所有元素进行相同运算。 一,数组与矩阵的创建 直接输入法是创建数组最简单的方法。而且此方法可以自由指定元素的数值。采用基本规则是:(1)所有元素必须用方括号“[ ]”括起来;(2)元素之间必须用逗号“,”或空格“”分割;(3)每个元素可以用MATLAB表达式表示,既可以是实数,也可以是复数。通常,很多数组依赖数据最大值和最小值来产生数组的元素。区间限定法可以代替直接输入法中由用户计算元算的过程,依据指定数据的最大值last和最小值first 自动生成数组的每个元素。与一维数组相比,二维数组增加了一个维度,所以创建方法有所不同。直接输入法的使用增加了一个新规则:在方括号“[ ]”内的行与行之间必须用分号“;”分隔。区间限定法也可以直接用于二维数组的创建。 与数组的创建相似,矩阵的创建可以采用直接输入法。矩阵创建的基本规则是(1)所有元素必须用方括号“[ ]”括起来;(2)在[ ]内矩阵的行与行之间必须用分号“;”分隔;(3)元素之间必须用逗号“,”分隔;(4)每个元素可以用MATLAB表达式表示,既可以是实数,也可以是复数。 二,数组与矩阵的访问

matlab矩阵运算和数组运算

matlab矩阵运算和数组运算 作者:佚名教程来源:网络点击数:1368 更新时间:2010-5-3 矩阵运算和数组运算是Matlab的数值运算中的两大类运算。矩阵运算是按矩阵运算法 则进行的运算;数组运算无论是何种运算操作都是对元素逐个进行。 矩阵运算和数组运算指令对照汇总 矩阵运算指令指令含义数组运算指令指令含义 A' 矩阵转置 A.+B 对应元素相加 A+B 矩阵相加 A.-B 对应元素相减 A-B 矩阵相减 A.*B 同维数组对应元素相乘 s+B 标量加矩阵 s.*A A的每个元素乘s s-B,B-s 标量矩阵相减 A./B A的元素被B的对应元素除 A*B 矩阵相乘 B.\A 同上 A/B A右除B s./B, B.\s s 分别被B的元素除 B\A A左除B A.^n A的每个元素自乘n 次 inv(A) 矩阵求逆 log(A) 对A的每个元素求对数 A^n 矩阵的n次幂 sqrt(A) 对A的每个元素求平方根 f(A) 求A的各个元素的函数值 例: a=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];b=[1 2 3; 3 2 1;1 4 5]; c=[1 1 1;2 3 1;1 0 2]; d=a*c^2+b d = 32 31 36 82 79 82 128 129 134 3.4 矩阵函数和数组函数

3.4.1 基本数组函数 数组函数是对各个元素的函数设计的。 f(.)基本函数表 函数名称功能函数名称功能 sin 正弦 acosh 反双曲余弦 cos 余弦 atanh 反双曲正切 tan 正切 acoth 反双曲余切 cot 余切 asech 反双曲正割 sec 正割 acsch 反双曲余割 csc 余割 fix 朝零方向取整 asin 反正弦 ceil 朝正无穷大方向取整 acos 反余弦 floor 朝负无穷大方向取整 atan 反正切 round 四舍五入到整数 atan2 四象反正切 rem 除后取余数 acot 反余切 sign 符号函数 asec 反正割 abs 绝对值 acsc 反余割 angle 复数相角 sinh 双曲正弦 imag 复数虚部 cosh 双曲余弦 real 复数实部 tanh 双曲正切 conj 复数共轭 coth 双曲余切 log10 常用对数 sech 双曲正割 log 自然对数 csch 双曲余割 exp 指数 asinh 反双曲正弦 aqrt 平方根 f(.)特殊函数表 函数名称功能函数名称功能 bessel 第一、第二类Bessel函数 erf 误差函数

(完整版)matlab中使用结构体汇总

matlab中使用结构体 结构(struct)数组 要在MALTAB中实现比较复杂的编程,就不能不用struct类型。而且在MATLAB中实现struct比C中更为方便。 4. 3.1 结构数组的创建 MATLAB提供了两种定义结构的方式:直接应用和使用struct函数。 1. 使用直接引用方式定义结构 与建立数值型数组一样,建立新struct对象不需要事先申明,可以直接引用,而且可以动态扩充。比如建立一个复数变量x: x.real = 0; % 创建字段名为real,并为该字段赋值为0 x.imag = 0 % 为x创建一个新的字段imag,并为该字段赋值为0 x = real: 0 imag: 0 然后可以将旗动态扩充为数组: x(2).real = 0; % 将x扩充为1×2的结构数组 x(2).imag = 0; 在任何需要的时候,也可以为数组动态扩充字段,如增加字段scale:x(1).scale = 0;

这样,所有x都增加了一个scale字段,而x(1)之外的其他变量的scale字段为空: x(1) % 查看结构数组的第一个元素的各个字段的内容 ans = real: 0 imag: 0 scale: 0 x(2) % 查看结构数组的第二个元素的各个字段的内容,注意没有赋值的字段为空 ans = real: 0 imag: 0 scale: [] 应该注意的是,x的real、imag、scale字段不一定是单个数据元素,它们可以是任意数据类型,可以是向量、数组、矩阵甚至是其他结构变量或元胞数组,而且不同字段之间其数据类型不需要相同。例如: clear x; x.real = [1 2 3 4 5]; x.imag = ones(10,10); 数组中不同元素的同一字段的数据类型也不要求一样: x(2).real = '123'; x(2).imag = rand(5,1);

MATLAB数组基本操作

1、向量的创建 1)直接输入: 行向量:a=[1,2,3,4,5] 列向量:a=[1;2;3;4;5] 2)用“:”生成向量 a=J:K 生成的行向量是a=*J,J+1,…,K+ a=J:D:K 生成行向量a=*J,J+D,…,J+m*D+,m=fix((K-J)/D) 3)函数linspace 用来生成数据按等差形式排列的行向量 x=linspace(X1,X2):在X1和X2间生成100个线性分布的数据,相邻的两个数据的差保持不变。构成等差数列。 x=linspace(X1,X2,n): 在X1和X2间生成n个线性分布的数据,相邻的两个数据的差保持不变。构成等差数列。 4)函数logspace用来生成等比形式排列的行向量 X=logspace(x1,x2) 在x1和x2之间生成50个对数等分数据的行向量。构成等比数列,数列的第一项x(1)=10x1,x(50)=10x2 X=logspace(x1,x2,n) 在x1和x2之间生成n 个对数等分数据的行向量。构成等比数列,数 列的第一项x(1)=10x1,x(n)=10x2 注:向量的的转置:x=(0,5)’ 2、矩阵的创建 1)直接输入:将数据括在[]中,同一行的元素 用空格或逗号隔开,每一行可以用回车或是 分号结束 如:a=[1,2,3;3,4,5],运行后: a = 1 2 3 3 4 5

2)函数eye,生成单位矩阵 eye(n) :生成n*n阶单位E eye(m,n):生成m*n的矩阵E,对角线元素为1,其他为0 eye(size(A)):生成一个矩阵A大小相同的单位矩阵 eye(m,n,classname):对角线上生成的元素是1,数据类型用classname指定。其数据类型可以是:duoble、single、int8、uint8、int16、uint16、int32、uint32 。 3)函数ones 用ones生成全1的矩阵ones(n) : 生成n*n的全1矩阵 ones(m,n) : 生成m*n的全1矩阵 ones(size(A)) : 生成与矩阵A大小相同的全1矩阵 ones(m,n,p,…)生成m*n*p*….的全1的多维矩阵 ones(m,n,…,classname)制定数据类型为 classname 4)函数zeros 函数zeros生成全0矩阵zeros(n):生成n*n的全0矩阵 zeros(m,n:)生成m*n的全0矩阵 zeros(size(A)): 生成与矩阵A大小相同的全0矩阵 zeros (m,n,p,…)生成m*n*p*….的全0的多维矩阵 zeros (m,n,…,classname)指定数据类型为 classname

Matlab常用函数数组及矩阵的基本运算

实验一 Matlab 常用函数、数组及矩阵的基本运算 一、 实验目的 1. 了解Matlab7.0软件工作界面结构和基本操作; 2. 掌握矩阵的表示方法及Matlab 常用函数; 3. 掌握数组及矩阵的基本运算. 二、 实验内容 1. 了解命令窗口(command widow)和变量空间(workspace)的作用,掌握清 除命令窗口(clc )和变量空间(clear)的方法.掌握查询函数(help)的方法. 2. 掌握保存和加载变量的方法. 加载变量:load 变量名. 3. 掌握掌握矩阵的表示方法: 给a,b,c 赋如下数据: ]6,46,23,4,2,6,3,8,0,1[,356838241248 7,278744125431-=??????????--=??????????=c b a 4. 求a+b,a*b,a.*b,a/b,a./b,a^2,a.^2的结果. 5. 将str1=electronic; str2 = information; str3 = engineering; 三个字符串连接 在一起成str = electronic information engineering. 6. 求矩阵a 的逆矩阵a -1,行列式计算。 (inv(a),det(a)) 三、 实验要求 1.上机操作,熟练掌握清除命令窗口和变量空间的方法、查询变量的方法、加载变量的方法。 2.第2道题请写出步骤。 3.对实验内容中第3-6项,写出指令,上机运行. 记录运行结果(数据)。 4.写出实验报告。 四、 实验结果 2. 用save 函数,可以将工作空间的变量保存成txt 文件或mat 文件等. 比如: save peng.mat p j 就是将工作空间中的p 和j 变量保存在peng.mat 中. 用load 函数,可以将数据读入到matlab 的工作空间中. 比如:load peng.mat 就是将peng.mat 中的所有变量读入matlab 工作空间中。

Matlab使用单元数组和结构数组

Matlab使用单元数组(cell array)和结构数组(struct array) 要在MALTAB中实现比较复杂的编程,就不能不用单元数组(cell array)和结构数组(structarray)。而且在Matlab中实现struct比C中更为方便。 一. 单元数组 单元数组中的每一个元素称为单元(cell). 单元可以包含任何类型的matlab数据, 这些数据类型包括数值数组, 字符, 符号对象, 甚至其他的单元数组和结构体. 不同的单元可以包含不同的数据. 1.1单元数组创建与显示: 1、直接赋值法:按单元索引法和按内容索引法。(其实也就是将花括号放在等式的右边或是左边的区别)。注意:“按单元索引法”和“按内容索引法”是完全等效的,可以互换使用。通过下面实例,我们看到:花括号{}用于访问单元的值,而括号()用于标识单元(即:不用于访问单元的值)。具体理解{}和()区别可以在下面代码最后分别输入A{2,2}和A(2,2)。就会发现“按内容索引法{}”能显示完整的单元内容,而“按单元索引法()”有时无法显示完整的单元内容。 >> A(1,1)={[1 2 3; 4 5 6;7 8 9]}; % 按单元索引法 >> A(1,2)={2+3i}; >> A(2,1)={'A character'}; >> A(2,2)={12:-2:0}; >> A%要想详细显示A中的内容,可用指令:celldisp(A) A = [3x3 double] [2.0000 + 3.0000i] 'A character' [1x7 double] >> B{1,1}=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; % 按内容索引法。 >> B{1,2}=2+3i; >> B{2,1}='A character'; >> B{2,2}=12:-2:0; >>B B = [3x3 double] [2.0000 + 3.0000i] 'A character' [1x7 double] 2、利用cell函数法:即首先用cell函数生成一个空的单元数组,然后再向其中添加所需的数据。下面的代码生成一个2X3的空单元数组: >> C=cell(2,3) C = [] [] [] [] [] [] 利用cell生成空单元数组后,可以采用“按单元索引法”和“按内容索引法”对其进行赋值。在赋值时,用户一定要注意{}和()的用法。 >> C(1,1)={'This does work'} C = 'This does work' [] [] [] [] [] >> C{2,3}='This work' C = 'This does work' [] [] [] [] 'This work'

matlab数组运算

Matlab中数组元素引用有三种方法: 1.下标法(subscripts) 2.索引法(index) 3.布尔法(Boolean) 在使用这三种方法之前,大家头脑一定要清晰的记住,Matlab中数组元素是按列存储(与Fortran一样),比如说下面的二维数组 A= 8 1 6 3 5 7 4 9 2 Matlab的存储顺序是8,3,4,1,5,9,6,7,2,也就是说先行后列,对于3维数组呢,就是先行后列再页 对应个元素的索引和下标分别为 Element Index Subscripts 8 1 (1,1) 3 2 (2,1) 4 3 (3,1) 1 4 (1,2) 5 5 (2,2) 9 6 (3,2) 6 7 (1,3) 7 8 (2,3) 2 9 (3,3) 从上面的例子中已经很清晰的说明了下标和索引的区别了,也就是说Matlab为没有个元素分配了一个唯一识别的ID(即index) 1.下标法引用 A(ii,jj):其中ii和jj可以是一维向量、标量、“:”号或者“end” 大家对下标估计比较熟悉,由于在C语言中接触过,但是我这里需要强调的是,Matlab的下标是可以多行多列同时引用的,而像C语言等一次只能引用一个,比如 A(2:3,3:-1:1)表示引用数组中的2~3行,3~1列对应的元素 A(:,end)表示引用最后一列元素,“:”表示所有列或行,“end”表示最后一列或列,“end-n”表示倒数第n行或列 A(1,end-1)表示引用第1行倒数第2个元素

A([2 1 3 3],[1 1 2 2 1])表示引用按两个向量引用指定的元素,即A中的第2,1,3,3行和第1,1,2,2,1列对应的元素 >>A=magic(3) A = 8 1 6 3 5 7 4 9 2 >>A(2:3,3:-1:1) ans = 7 5 3 2 9 4 >>A(:,end) ans = 6 7 2 >>A(1,end-1) ans = 1 >>A([2 1 3 3],[1 1 2 2 1]) ans = 3 3 5 5 3 8 8 1 1 8 4 4 9 9 4 4 4 9 9 4 2.索引法引用(说白了索引就是存储顺序) A(index):index可以是任意的数组,index的元素必须是正整数,且不大于numel(A),返回的是一个尺寸与index一样的数组 下标和索引之间可以通过ind2sub和sub2ind函数相互转换,具体可以看帮助,很简单 [I,J] = ind2sub(siz,IND)

Matlab的基本操作及变量、数组及其答案

实验一Matlab的基本操作及变量、数组 一、实验目的: 1. 熟悉Matlab的开发环境,基本类型的Matlab窗口、工作空间和如何获得在线帮助。 2. 熟悉和掌握Matlab变量和数组的基本操作 二、实验内容: 1. Matlab的基本操作 1.3 先自定义一个变量,然后分别用8种不同的数字显示格式显示查看。 >> format compact >> a=3.14159265358979 a = 3.14159265358979 >> format long >> a a = 3.141592653589790 >> format short e >> a a = 3.1416e+000 >> format long e >> a a = 3.141592653589790e+000 >> format hex >> a a = 400921fb54442d11 >> format bank >> a a = 3.14 >> format + >> a a = + >> format rat >> a a = 355/113 >> format short >> a a = 3.1416 1.4 下面的语句用于画出函数()0.2 2x y x e- =在[0,10]区间的值 x = 0:0.1:10; y = 2*exp(-0.2*x); plot(x,y) 用Matlab编辑器创建一个m文件,把上述语句写入这个m文件并命名为“test1.m”,保存在当前路径中,然后在命令窗中键入test1,观察结果和运行程序后工作空间的变化.

如何清空工作区间数据? 键入 clear ; 如何关闭图像窗口? 键入close ; 除了在命令窗输入文件名,还可以怎样运行一个m 文件程序? 点击file ,打开m 文件,点击Run 按钮,运行m 文件程序。 如果希望在命令窗中显示x 和y 的所有取值,应对程序做出怎么样的修改? x = 0:0.1:10; y = 2*exp(-0.2*x); plot(x,y); x,y 1.5 通过以下两种方式得到关于exp 函数的帮助: (1) 在命令窗中输入help exp 命令; (2) 运用帮助空间窗口。思考,用什么指令可以直接打开帮助空间中关于exp 函数的说明? 键入doc exp ;或者点击help ,再点击product help ,键入exp 搜索. 1.6 假设x =3,y = 4,用Matlab 计算下列表达式: (1) () 23 2 x y x y - (2) 43x y (3) 24x x π- (4) 3 3x x x y - >> format compact >> x=3,y=4 x = 3 y = 4 >> x^2*(y^3)/(x-y)^2 ans = 576 >> 4*x/(3*y) ans = 1 >> 4/x*(pi*x^(-2)) ans = 0.4654 >> x^3/(x^3-y^x) ans = -0.7297 1.7 在当前目录下创建一个m 文件, 键入以下程序并保存,先把文件保存为“2.m ”,运行后观察结果,总结m 文件的文件名(包括Matlab 标识符)命名规则。对该文件重新命名后运行,保存运行结果。 t = -2*pi:pi/10:2*pi; y = abs(sin(t)); plot(t,y) >> 2 ans = 2 重新命名m 文件后运行的结果:

matlab数组操作

1.一个三维数组由行、列和页三维组成,其中每一页包含一个由行和列构成的二维数组。 2.利用标准数组函数创建多维数组 A=zeros(4,3,2) 生成一个4行3列2页的三维全0数组,ones,rand和randn等函数有相似的用法。 3.利用直接索引方式生成多维数组 A=zeros(2,3) A(:,:,2)=ones(2,3) A(:,:,3)=4 上面的代码先生成一个二维数组作为三维数组的第一页,然后通过数组直接索引,添加第二页、第三页。 4.利用函数reshape和repmat生成多维数组 B=reshape(A,2,9) B=[A(:,:,1) A(:,:,2) A(:,:,3)] %结果与上面一样。 reshape(B,2,3,3) reshape(B,[2 3 3]) %结果与上面一样。 提示:reshape函数可以将任何维数的数组转变成其他维数的数组。 5.利用repmat函数生成多维数组 C=ones(2,3) repmat(C,[1 1 3]) % repmat写出类似reshape的repmat(C,1,1,3)将显示出错 提示:repmat是通过数组复制创建多维数组的,上面的代码即是将数组C在行维和列维分别复制一次,然后再页维复制三次得到2×3×3的三维数组。 6.利用cat函数创建多维数组 a=zeros(2); b=ones(2); c=repmat(2,2,2); D=cat(3,a,b,c)%创建三维数组 D=cat(4,a,b,c) %创建4维数组。 D(:,1,:,:) %查看第一列的数据。 size(D) %可以知道数组D的具体维数。 6.数组运算与处理 数组之间的运算要求两个数组在任何一维都必须具有相同的大小。 (1)squeeze函数用于删除多维数组中的单一维(即大小为1的那些维) E=squeeze(D) size(D) E的数据和D一样,但比D少了一维,只有2行、2列和3页。

Matlab使用单元数组和结构数组

Matlab使用字符串数组、单元数组(cell array)和结构数组(struct array) 要在MALTAB中实现比较复杂的编程,就不能不用单元数组(cell array)和结构数组(structarray)。而且在Matlab中实现struct比C中更为方便。 MATLAB字符串数组的创建与运算 字符串数组主要用于可视化编程内容,如界面设计和图形绘制。 1.字符串变量的创建 字符变量的创建方法是:在指令窗口中先把待建的字符放在“单引号对”中,再按回车键。注意,该“单引号对”必须在英文状态下输入。这“单引号对”是MATLAB用来识别字符串变量所必须的。如: >>a='This is an example.' a = This is an example. >>msg = 'You''re right!' %创建带单引号的字符串 msg = You're right! 2.字符串数组的标识 字符串变量的每个字符(英文字母、空格和标点都是平等的)占据一个元素位,在数组中元素所处的位置用自然数标识。如: >>a='This is an example.' >>b=a(1:4) % 提出一个子字符串 b = This ra=a(end:-1:1) % 字符串的倒排 ra = .elpmaxe na si sihT 又如: >>A='这是一个算例。'; >>B=size(A) % 符号数组A 的“大小” B = 1 7 >>C=A([5 6]) % 提出一个子字符串 C = 算例 3.字符串的ASCII码 字符串的存储是用ASCII码实现的。指令abs和double都可以用来获取串数组所对应的ASCII码数值数组。指令char可把ASCII码数组变为串数组。如

Matlab二维数组与其应用

MATLAB画图入门篇--各种基本图形绘制的函数与实例【来自网络】 一.二维图形(Two dimensional plotting) 1. 基本绘图函数(Basic plotting function):Plot, semilogx, semilogy, loglog, polar, plotyy (1). 单矢量绘图(single vector plotting):plot(y),矢量y的元素与y元素下标之间在线性坐标下的关系曲线。 例1:单矢量绘图 y=[0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20]; plot(y) 可以在图形中加标注和网格, 例2:给例1 的图形加网格和标注。 y=[0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20]; plot(y) title('简单绘图举例'); xlabel('单元下标'); ylabel('给定的矢量'); grid (2). 双矢量绘图(Double vector plotting):如x和y是同样长度的矢量, plot(x,y)命令将绘制y元素对应于x元素的xy曲线图。 例:双矢量绘图。 x=0:0.05:4*pi; y=sin(x); plot(x,y) (3). 对数坐标绘图(ploting in logarithm coordinate):x轴对数semilogx, y轴对数semilogy, 双对数loglog, 例:绘制数组y的线性坐标图和三种对数坐标图。 y=[0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20]; subplot(2,2,1); plot(y); subplot(2,2,2); semilogx(y) subplot(2,2,3); semilogy(y); subplot(2,2,4); loglog(y) (4)极坐标绘图( Plotting in polar coordinate): polar(theta,rho) theta—角度,rho—半径 例:建立简单的极坐标图形。 t=0:.01:2*pi; polar(t,sin(2*t).*cos(2*t)) 2. 多重曲线绘图(Multiple curve plotting) (1)一组变量绘图(A group variable plotting) plot(x,y) (a) x为矢量,y为矩阵时plot(x,y)用不同的颜色绘制y矩阵中各行或列对应于x的曲线。例1: x=0:pi/50:2*pi; y(1,: )=sin(x); y(2,:) =0.6*sin(x); y(3, :)=0.3*sin(x); plot(x,y) (b) x为矩阵,y为矢量时绘图规则与(a)的类似,只是将x中的每一行或列对应于y进行绘图。。 例2: x(1,: )=0:pi/50:2*pi; x(2,: )=pi/4:pi/50:2*pi+pi/4; x(3,: )=pi/2:pi/50:2*pi+pi/2; y=sin(x(1,: )); plot(x,y) (c) x和y是同样大小的矩阵时, plot(x,y)绘制y矩阵中各列对应于x各列的图形。 例3: x(:,1 )=[0:pi/50:2*pi]'; x(:,2 )=[pi/4:pi/50:2*pi+pi/4]'; x(:,3 )=[pi/2:pi/50:2*pi+pi/2]'; y(:,1 )=sin(x(:,1 )); y(:,2 )=0.6*sin(x(:,1)); y(:,3 )=0.3*sin(x(:,1));

第5章 matlab数组和数组运算(2)

1. 标准数组:全1数组,全0数组,单位矩阵,随机矩阵,对角矩阵以及元素为指定常数的数组。 2.全1数组用ones函数,全0数组用zeros函数。 对于ones和zeros函数,当只有一个输入参数时,即ones(n)或 zeros(n),Matlab就分别生成一个n×n的全1或者全0数组。当有两个输入参数时,即ones(r,c)或者zeros(r,c),Matlab就分别生成r 行c列的全1或者全0数组。要想生成一个与其他数组相同维数的全1或者全0数组,用户只要在ones或者zeros的参数中调用size函数就可以了。测试数组:ones(4),m = ones(4,8) zeros(4),zeros(3,5),size(m),zeros(size(m))。 3.单位矩阵用eye函数。该函数用与ones和zeros函数相同的语法格式来生成单位矩阵。单位矩阵或数组是具有如下取值的矩阵或数组:除 A(i,i)之外,所有其他元素都为0,其中i=min(r,c),min(r,c)是矩阵A中的行数和列数的最小数。 4.随机矩阵用rand函数。函数rand生成均匀分布的随机数组,其元素取值介于0-1之间。直接调用rand产生一个随机数,随机数组用 rand(n)。另外randn函数将生成均值为0,方差为1的正态分布矩阵。rand和randn用法和ones相同。 5.对角矩阵用diag函数。在该数组中,一个向量可以被放在与数组的主对角线平行的任何位置。验证:a = 1:5 diag(a) diag(a,1)diag(a,-2) 6.几种生成所有元素都相同的数组的方法,先令d=pi (1)d*one(3,4) slowest method (2)d+zeros(3,4) slower method (3)d(ones(3,4)) fast method (4)repmat(d,3,4) fastest method 数组的数据量较小时,4种方法都可以。随着数组维数的增大,含有标量乘法的方法d*one(3,4)就会使矩阵生成过程变慢。因为加法通常都比乘法运算速度快,较好的办法就是将用到的标量加到加到一个全0数组zeros(3,4)上。 后两种方法虽不直观,它们却是生成大数组的最快方法,因为都用到了数组索引。(3)d(ones(r,c))先生成一个r×c的全1数组,然后用这个数组来索引和复制标量d。尽管这种方法没有用到浮点运算,但生成一个全1临时数组将会占用内存,并且消耗时间,因此使得这种方法的速度变慢。 方法repmat(d,r,c)调用函数repmat,即replicate matrix(复制矩阵)的缩写。对于标量,该函数执行如下操作步骤:

第一节 MATLAB 中的矩阵的输入

第一节 MATLAB 中的矩阵的输入 §1 直接输入 一、直接在工作窗中输入: A=[2, 4, 6, 8;1 3 5 7; 0 0 0 0;1,0,1,0] 其意义是定义了矩阵 ,0101000075318642?????? ? ??=A 二、如果矩阵中的元素是等步长的,可以用下面的方法 A=[1:0.2:2;1:6;2:2:12] A=[1:5]' “'”号在这里表示为转置,而 1:5 中间少了一个循环步长,此时将步长自动取为 1 。 §2 增删改 设已经定义 A=[1 2 3 4 5;10 8 6 4 2]; B=[0 1;1 0]; C=[1 2;2 4], 即已定义 A= B= C= 1 2 3 4 5 0 1 1 2 10 8 6 4 2 1 0 2 4 则命令:A=[[A(:,1:4);[C ,B]],[0 2 0 4]'] 将 A 定义成: A= 而 A(:,3)=[]; 将删除 A 的第三列 ,得 1 2 3 4 0 A= 1 2 4 0 10 8 6 4 2 10 8 4 2 1 2 0 1 0 1 2 1 0 2 4 1 0 4 2 4 0 4 §3 命令生成 使用 MATLAB 命令生成矩阵一般使用下面的命令 1 命令 linspace ,它有两个格式: a1=linspace(1,100) %生成一个从1到100的有100 个元素的向量 a2=linspace(0,1) %仍然是有 100 个元素但是是从 0 到 1 的向量 a3=linspace(0,-1) %请与上一个向量进行比较 上面是第一种格式 linspace(a,b),它是将 a 到 b 等分成 100份形成的向量。第二种 格式 linspace(a,b,n) 中的 n 为一个正整数,表示是从 a 到 b 等分成 n 份后形成的

MATLAB软件入门(矩阵与数组基本运算)

西安理工大学 学生实验报告 数学实验 实验课程名 称: 实验名称:MATLAB软件入门(矩阵与数组基本运 算) 学院:自动化与信息工程学院学生姓名: 班级: 学号:

一、实验目的及意义 [1]熟悉MATLAB软件的用户环境; [2]了解MATLAB软件的一般目的命令; [3]掌握MATLAB矩阵与数组操作与运算函数。 通过该实验的学习,使学生掌握MATLAB语言的基本特点,能灵活应用MATLAB软件解决一些简单问题,对线性代数所学内容有进一步理解。 二、实验内容 [1]MATLAB软件的矩阵,数组操作及运算练习; [2]线性代数相关知识复习; [3]用MATLAB语言编写命令M文件。 三、实验心得体会 经过腾讯课堂视频教学与展示,以及多次练习,已经能够熟练掌握所学内容,通过MATLAB各种函数的调用,解决矩阵变化中的大量运算,感受到MATLAB的方便与强大。 四、实验任务 完成以下具体实验内容,并写出实验报告。 从输入简单的矩阵开始,学习matlab软件 1.直接生成两个3*3的矩阵A,B;

>>A =magic(3) A= 8 1 6 3 5 7 4 9 2 >> B=diag([ 2 3 4 ]) B = 2 0 0 0 3 0 0 0 4 >> rank(A) ans = 3 >> rank(B)

3 2.熟悉矩阵的+, -, *, /, \, ^, .*, ./, .^, .*, .\ 运算,注意/ 与\ 区别有无“.”的区别; >> A+B ans = 10 1 6 3 8 7 4 9 6 >> A-B ans = 6 1 6 3 2 7 4 9 -2

MATLAB单元数组应用

摘要 单元数组中的每一个元素称为单元(cell). 单元可以包含任何类型的matlab数据, 这些数据类型包括数值数组, 字符, 符号对象, 甚至其他的单元数组和结构体. 不同的单元可以包含不同的数据.同时它也可以和结构数组变换使用。 我们都熟悉阵列或矩阵的构成,比如一个m*n大小的矩阵,那么它有m 行、n列,共有m*n个元素。如果我们只在实数范围内考虑,那么对应的每一个元素就是一个实数,这是一般的实矩阵。单元阵列也可以有m行n列,对应有m*n个元素。所不同的是单元阵列中每个元素是一个cell(元胞),而每个cell 可以由不同数据格式的矩阵构成,构成每个cell的矩阵大小也可以不同,可以是一个元素,也可以是一个向量,也可以是一个多维数组。 单元数组所要解决的问题: 对于一些小规模问题,我们可以通过变量轻易解决。或者一些大规模问题,但是涉及的变量类型只有一种,可以用数组解决。但是对于变量类型很多的,我们要进行大规模复杂的处理,用数组来处理就显得没有那么方便,这种情况下我们一般用单元数组来解决。既解决变量存储问题,又能很方便的提取数据。其中单元数组又可以跟结构数组的变换,以及单元数组可以进行各种复杂的矩阵变换,以解决更多的问题。 MTALAB软件的介绍: MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室),简单来说MATLAB的基本数据单位是矩阵。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 1.单元数组创建与显示: 1.1、直接赋值法:按单元索引法和按内容索引法。(其实也就是将花括号放在等式的右边或是左边的区别)。注意:“按单元索引法”和“按内容索引法”是完全等效的,可以互换使用。通过下面实例,我们看到:花括号{}用于访问单元的值,而括号()用于标识单元(即:不用于访问单元的值)。具体理解{}和()

Matlab实验报告材料(二)矩阵和数组操作

一、实验目的 1.掌握矩阵和数组的一般操作,包括创建、保存、修改和调用等。 2.学习矩阵和数组的加减运算与乘法。 3.掌握对数组中元素的寻访与赋值,会对数组进行一般的操作。二、预备知识 1.常用的产生特殊矩阵的函数 ?eye(m,n) 单位阵 ?rand(m,n) 随机矩阵 ?randn(m,n) 正态分布的随机矩阵 ?zeros(m,n) 零矩阵 ?ones(m,n) 全部元素都为1的矩阵 ?compan(A) 矩阵A的伴随矩阵 ?bankel(m,n) n维Hankel矩阵 ?invhilb(n) n维逆Hilbert矩阵 ?magic(n) n维Magic矩阵 ?toeplitz(m,n) Toeplitz矩阵 ?wilkinson(n) n维Wilkinson特征值测试矩阵 ?handamard(n) n维Handamard矩阵 ?hilb(n) n维Hilbert矩阵 ?kron(A,B) Kronecker量积 ?pascal(n) n维Pascal矩阵 ?vander(A) 由矩阵A产生Vandermonde矩阵 2.通过矩阵的结构变换,获得新矩阵 表2 矩阵结构变化产生新矩阵

3.数组(矩阵)操作 对数组或矩阵的基本操作有插入、重新排列、提取、按列拉长、置空(去掉某行或某列)、置零、用单信下标操作一个矩阵,用逻辑数组操作一个矩阵、按指定条件求子数组,求数组的规模等,下面一一举例说明(对数组和矩阵不加区别)。 X=4:6 x=4 5 6 ①插入通过对x进行插入运算创建矩阵A A=[x-3;x;x+3] A=1 2 3 4 5 6 7 8 9 ②重新排列以逆序重排A的各行形成矩阵B B=A(3:-1:1,1:3) B=7 8 9 4 5 6 1 2 3 ③提取提取A的前两行的后两列形成矩阵C C=A(1:2,2:3) C=2 3 5 6 ④按列拉长对C按列拉长形成矩阵D D=C(:) D=2 5 3

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