chp4 MATLAB几种高级数据结构
MATLAB高级数据结构
dim为1:上下并排合并 dim为2:左右水平合并 举例
• 改变结构数组的字段
1）增加新字段： 数组名. 字段名＝值的方式直接添加即可; 2）删除某字段,应用rmfield（）命令,格式为: new=rmfield(数组名,‘字段名’) 举例
• 取得字段名：
使用fieldnames()可返回结构数组中所有字 段的名称，如： 段的名称 如： All＝fieldnames(a)
4 异质数组与结构数组的转换
• 异质数组转换为结构数组：(举例） Cell2struct()命令 语法：s=cell2struct(values,fields,2) 语法 s=cell2struct(values fields 2) • 结构数组转换为异质数组：(举例） Struct2cell（）命令，将所有字段值转换为 异质数组 语法：c＝struct2cell(结构数组名)
3.取用
a).取用某一元素,可用如F=B{1,2}的 Content Indexing方式; b).若同时取用多个元素,则用H=B(2,:) 的Cell Indexing方式.
4.其他相关命令
• 预置一个空的数组 Cell（m，n）命令 • 删除某行或列 命令形式 • 改变结构 Reshape（）命令 • 数值数组转换为异质数组 num2cell（）命令 举例 举例 如:B(1, :)=[ ]
b).使用struct命令,格式为: a=struct(field1,value1,field2,value 2……) 其中field1…为字段名, value1…为字 段包含的数据.
举例
注意: • 同字段多个字段值同时输入时使用 异质数组。此时,Matlab会将之中每 个元素分别存入该结构数组对应的 字段中. • 结构数组可嵌套,即其中可包含另一 个结构数组. 举例
Matlab中数据结构总结
参考链接：心心水滴论坛古木小永主要数据结构包括数组，字符串，胞，结构体的用法，下面依次介绍1数组1.1数组的创建创建数组的方法有很多，首先先讲一下如何手动去输入一个数组。
比如我现在有两组数据，分别对应的是5个被试的身高以及体重，我想身高数据放在第一列，数据位178,167,170,156,182，第二列数据为体重数据，其对应为65,50,63,70,67。
我们想把这两组数据存在一个变量Data上，这个时候我们只要在matlab命令框中输入>>Data = [178,65;167,50;170,63;156,70;182,67]→ Data=178 65167 50170 63156 70182 67这里可以发现对于一堆数据的输入，可以先用一个中括号把所有数据括起来，一行的每个数据用逗号隔开或者可以通过空格，比如下面例子，行与行之间用分号隔开。
Data2 = [1 2 3;4 5 6]→ Data2=1 2 34 5 6如果每个数据都需要这样输入，那么会很麻烦，这里就提供了一些简单的方法来输入比较规整的数据。
1. >>A = 1:5→ A =1 2 3 4 52. >>B = 1:2:10→ B =1 3 5 7 9可以看到如果我们想输入一列数据，并且这些数据是以等差数列的方式排布，我们就可以用a：b：c这样的形式来写，意思就是从a开始，每隔b有一个数据，然后写直到不大于c这样一组数。
当然其中b可以省略，省略默认b的值为1。
1.2数组的合并（这里要用到上面的A,B变量）>> C = [A;B]→ C =1 2 3 4 51 3 5 7 9>>D = [A,B]→ D =1 2 3 4 5 1 3 5 7 9%其中A和B都是一个数组，如果其能保证对齐，那么这些数组是可以合并的，就好像上面的两条命令。
可以发现如果用分号，那么合并的情况是以列的方式合并，如果用逗号，那么是以行的方式合并，这个和手动输入数组是一致的，只不过把前面的数字当成数组来操作就可以了。
matlab经典的4级4阶runge kutta法 -回复
matlab经典的4级4阶runge kutta法-回复使用MATLAB 实现经典的4 阶4 级Runge-Kutta 法引言：数值计算是现代科学和工程中的一个重要领域，它涉及到通过计算机模拟来解决数学问题。
在数值计算中，求解微分方程是一个常见的任务。
Runge-Kutta 法是求解微分方程的一种常见方法，它可以用于数值求解常微分方程和偏微分方程。
本文将介绍经典的4 级4 阶Runge-Kutta 法的原理，并使用MATLAB 来实现该方法。
一、原理介绍：Runge-Kutta 法是数值计算领域中最常用的方法之一。
它通过将微分方程的解逐步逼近来求解微分方程。
经典的4 级4 阶Runge-Kutta 法基于以下公式：\begin{align*}k_1 &= h f(t_n, y_n) \\k_2 &= h f(t_n + \frac{h}{2}, y_n + \frac{k_1}{2}) \\k_3 &= h f(t_n + \frac{h}{2}, y_n + \frac{k_2}{2}) \\k_4 &= h f(t_n + h, y_n + k_3) \\y_{n+1} &= y_n + \frac{1}{6}(k_1 + 2k_2 + 2k_3 + k_4)\end{align*}其中，h 是步长，t_n 是当前时间点，y_n 是当前的解，f(t, y) 是微分方程的右手函数。
二、算法实现：现在我们将使用MATLAB 实现经典的4 级4 阶Runge-Kutta 法，并解决一个简单的一阶常微分方程。
首先，我们定义一个MATLAB 函数，用于实现4 级4 阶Runge-Kutta 法。
函数接受输入参数为微分方程的右手函数f(t, y)，初始时间t_0，初始解y_0，以及步长h。
函数输出为一个数组，包含了每个时间点的解。
以下是MATLAB 代码实现：matlabfunction y = runge_kutta(f, t0, y0, h, num_steps)初始化解数组y = zeros(num_steps+1, 1);y(1) = y0;循环计算每个时间点的解for i = 1:num_stepst = t0 + (i-1)*h;计算k1, k2, k3, 和k4k1 = h * f(t, y(i));k2 = h * f(t + h/2, y(i) + k1/2);k3 = h * f(t + h/2, y(i) + k2/2);k4 = h * f(t + h, y(i) + k3);计算下一个时间点的解y(i+1) = y(i) + (k1 + 2*k2 + 2*k3 + k4)/6;endend接下来，我们使用这个函数来解决一个简单的一阶常微分方程。
matlab经典的4级4阶runge kutta法
MATLAB是一种用于算法开发、数据分析、可视化和数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
作为一个强大的工具，MATLAB提供了许多数值计算方法，其中4级4阶Runge-Kutta方法就是其中之一。
1. Runge-Kutta方法简介Runge-Kutta方法是求解常微分方程（ODE）的数值方法之一。
在MATLAB中，用户可以使用内置的ode45函数来调用4级4阶Runge-Kutta方法。
具体来说，4级4阶Runge-Kutta方法是一种单步迭代方法，通过在每个步骤中计算斜率来逐步逼近解析解。
它的优点是数值稳定性好，适用于多种类型的微分方程。
2. Runge-Kutta方法的公式4级4阶Runge-Kutta方法的一般形式如下：$$k_1 = hf(t_n, y_n)$$$$k_2 = hf(t_n + \frac{1}{2}h, y_n + \frac{1}{2}k_1)$$$$k_3 = hf(t_n + \frac{1}{2}h, y_n + \frac{1}{2}k_2)$$$$k_4 = hf(t_n + h, y_n + k_3)$$$$y_{n+1} = y_n + \frac{1}{6}(k_1 + 2k_2 + 2k_3 + k_4)$$其中，$t_n$是当前的独立变量值，$y_n$是当前的解向量，h是步长，$f(t_n, y_n)$是给定点$(t_n, y_n)$处的斜率。
通过不断迭代上述公式，可以逐步求解微分方程的数值解。
3. MATLAB中的4级4阶Runge-Kutta方法的应用在MATLAB中，用户可以使用ode45函数调用4级4阶Runge-Kutta方法来求解常微分方程。
使用ode45函数的基本语法如下：```matlab[t, y] = ode45(odefun, tspan, y0)```其中，odefun是用户定义的ODE函数句柄，tspan指定了求解的时间范围，y0是初始条件。
matlab的基本语法和编程概念
一、MATLAB语言概述MATLAB是一种专门用于科学计算和工程应用的高级语言和交互式环境。
它可以实现矩阵运算、绘图功能、数据分析等各种功能，被广泛应用于控制系统设计、信号处理、图像处理等领域。
MATLAB的语言能力强大，语法简洁，可读性高，非常适合用于快速原型设计和算法验证。
二、MATLAB的基本数据类型MATLAB支持多种数据类型，包括常见的数值类型（例如整型、浮点型）、字符型、逻辑型和复数型等。
其中，数值类型占据了绝大部分，常用的数值类型包括：1. 整型：int8、int16、int32、int642. 浮点型：single、double3. 复数型plex4. 字符型：char5. 逻辑型：logical三、MATLAB的变量与运算符1. 变量：在MATLAB中，变量的命名遵循标识符命名规则，可以包括字母、数字和下划线，但不能以数字开头，也不能使用MATLAB的保留字作为变量名。
变量的赋值可以使用等号“=”，例如：a = 3。
2. 运算符：MATLAB支持各种常见的数学运算符，例如加减乘除运算符“+、-、*、/”；逻辑运算符“、||、~, xor”；比较运算符“>、<、==、~=”等。
四、MATLAB的控制结构MATLAB支持多种控制结构，包括条件语句、循环语句和程序结构等。
1. 条件语句：MATLAB中的条件语句包括if语句和switch语句，其中if语句用于根据条件的真假执行不同的代码块，switch语句则用于多个条件之间的选择。
2. 循环语句：MATLAB提供了for循环和while循环两种循环结构，用于重复执行特定的代码块，实现程序的迭代。
3. 程序结构：MATLAB中的程序结构包括函数和脚本两种形式，函数是可独立调用的代码块，而脚本则是按顺序执行的代码文件。
五、MATLAB的数组与矩阵运算MATLAB中的数组和矩阵运算是其最强大的特性之一，它提供了丰富的矩阵运算函数和操作符，使得矩阵运算变得非常简洁高效。
matlab数据类型模块
在MATLAB中，数据类型模块是一种数据结构，它定义了不同类型的数据如何存储和操作。
MATLAB提供了多种内置的数据类型，包括数值类型（如双精度浮点数、整数、复数等）、逻辑类型、字符和字符串、元胞数组等。
以下是MATLAB中一些常见的数据类型：
1. 双精度浮点数（double）：这是默认的数据类型，用于存储实数。
双精度浮点数可以表
示非常大或非常小的数值。
2. 整数（int）：用于存储整数，包括有符号整数和无符号整数。
3. 复数（complex）：用于表示包含实部和虚部的复数。
4. 逻辑值（logical）：用于表示布尔值，即真（true）和假（false）。
5. 字符和字符串（char和string）：用于存储文本数据。
6. 元胞数组（cell array）：用于存储不同类型和大小的数组，每个元素可以是任意数据类
型。
7. 结构体（struct）：用于将多个不同类型的数据组合成一个单一的变量。
在MATLAB中，可以使用数据类型转换函数将一种数据类型转换为另一种数据类型。
例如，可以使用double() 函数将逻辑值转换为双精度浮点数，使用char() 函数将数字转换为字符等。
此外，还可以使用typeinfo() 函数获取变量的数据类型信息。
总之，MATLAB中的数据类型模块提供了多种数据结构，使您可以灵活地处理和分析各种类型的数据。
Matlab语言的基本数据类型介绍
Matlab语言的基本数据类型介绍Matlab是一种广泛应用于科学研究和工程领域的高级编程语言和环境。
在Matlab中，基本数据类型是构建整个程序的基石，理解它们的特性和用法对于正确使用Matlab语言非常重要。
本文将介绍Matlab的基本数据类型，包括数值类型、逻辑类型、字符类型以及数组类型。
数值类型：Matlab中的数值类型主要包括整型和浮点型。
整型在Matlab中分为有符号和无符号两种，有符号整型使用int8、int16、int32和int64分别表示8位、16位、32位和64位的整数，无符号整型使用uint8、uint16、uint32和uint64分别表示无符号的8位、16位、32位和64位的整数。
浮点型数据使用single和double分别表示单精度和双精度浮点数。
逻辑类型：逻辑类型在Matlab中用来表示布尔值，即真（true）和假（false）。
逻辑类型在Matlab中非常实用，可以进行逻辑运算和条件判断。
每个逻辑值在内存中占据1个字节。
字符类型：字符类型在Matlab中用来表示文本信息。
在Matlab中，字符类型使用单引号或双引号括起来的字符序列表示，如'hello'或"world"。
Matlab中的字符串可以使用加号进行拼接，也可以使用索引访问其中的字符。
数组类型：在Matlab中，数组是最常用的数据结构之一。
Matlab中的数组可以是一维、二维，甚至多维的。
Matlab中的数组可以存储不同类型的数据，如数值、逻辑和字符等。
可以使用方括号[]来创建数组，也可以使用方括号和空格将元素分隔开，将其放入一个变量中即可创建数组。
Matlab中的数组索引从1开始，可以使用下标运算符[]和冒号运算符来访问数组中的元素。
冒号运算符可以用来生成序列，如1:10可以生成从1到10的一维数组。
在Matlab中，还有一种特殊类型的数组，称为逗号分隔的列表。
逗号分隔的列表可以用于快速创建行向量或列向量。
matlabch04matlab程序设计基础知识
MATLAB数组操作
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数组创建与访问
创建数组
使用方括号`[]`创建数组，元素之间用空格或 逗号分隔。例如，`A = [1 2 3; 4 5 6]`创建一 个2x3的数组。
访问数组元素
通过下标访问数组元素，下标从1开始。例如， `A(1,2)`访问数组A的第1行第2列元素。
访问数组子集
matlabch04matlab 程序设计基础知识
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MATLAB程序设计概述
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MATLAB简介
23% Option 1
M AT L A B 定 义
MATLAB是Matrix Laboratory （矩阵实验室）的缩写，是一款由 MathWorks公司开发的商业数学 软件。
工程和科学计算 MATLAB被广泛应用于工程和科学计算 领域，如信号处理、图像处理、控制系
统设计等。 算法开发与仿真 MATLAB支持算法开发和仿真，可用 于机器学习、深度学习、优化算法等
领域。
数据分析与可视化
MATLAB提供了丰富的数据分析和可 视化工具，可用于数据挖掘、统计分 析、数据可视化等方面。
数据类型 MATLAB支持多种数据类型，包括数值型（整数 和浮点数）、字符型、逻辑型、结构体和单元数 组等。
变量赋值 使用等号（=）进行赋值，例如`x = 5;`将数值5 赋给变量x。
运算符与表达式
用于比较两个值的大小关系，如等于 （==）、不等于（~=）、大于 （>）、小于（<）等。
MATLAB按照运算符优先级和结合性 规则对表达式进行求值。
02
01
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2.建立
ⅰ).可以直接输入手工建立 （举例） ⅱ).用cat命令建立 其功能为,按某种特定方式合并数个数组,格 式为:z=cat(dim,A,B,C……) 其中A 、B 、C为已存在的数组,dim代表合并 方式. ⅲ).用rand,zeros等命令直接产生多维数组.
二、异质数组(Cell Arrays)
Reshape（）命令
• 数值数组转换为异质数组
num2cell（）命令
三、结构数组(Structure Arrays)
每个结构中可包含数个字段,而每字段包 含的数据类型可以彼此不同.
1.建立
a).可以在命令行中直接输入各字段（示例） 此时,student代表一个结构,我们还可以类 似建立其它相同的结构,可用student(2)表 示,此时student即为一个1*2的结构数组.
b).使用struct命令,格式为:
a=struct(field1,value1,field2,value 2……)
其中field1…为字段名, value1…为字 段包含的数据.
注意: • 同字段多个字段值同时输入时使用 异质数组。此时,Matlab会将之中每 个元素分别存入该结构数组对应的 字段中.（举例） • 结构数组可嵌套,即其中可包含另一 个结构数组.（举例）
2.数据的取用
ⅰ)若要察看或修改数组的某一字段,则可 直接输入数组名.字段名(=值)即可. 使用getfield()和setfield()命令也可。 ⅱ)若要一次设定(修改)多个字段值可用 deal命令.(举例）
3 其他相关命令
• 数据的合并
ⅰ)[ ]运算可以合并结构数组中相同字段的值,其作用为 水平并排合并,因此要求字段值必须行数相同.
• 取得字段名：
使用fieldnames()可返回结构数组中所有字 段的名称，如： All＝fieldnames(a)
4 异质数组与结构数组的转换
• 异质数组转换为结构数组：(举例） Cell2struct()命令 语法：s=cell2struct(values,fields,2) • 结构数组转换为异质数组：(举例） Struct2cell（）命令，将所有字段值转换为 异质数组 语法：c＝struct2cell(结构数组名)
它可以存储不同数据类型的数据,其每一 元素可作为一个单元或“抽屉”以存放 各类数据.
1.建立 方法有三种（示范举例） a).Cell Indexing
b).Content Indexing
c).直接以大括号{ }将所有内容一次设 定完成.
2.内容显示
异质数组建立后,输入数组名不能直接显 示其内容,而是显示其每一单元的数据类 型.若想显示内容,则应: a).如celldisp(A)命令显示A的内容 b).如A{ : }显示
第四章 几种高级数据结构
• 多维数组 • 异质数组（cell array） • 结构数组（struct aatlab中,向量可视为一维数组,矩阵可视为二维数组, 维数≥2的都称为多维数组.
对于二维数组,我们可以以其行、列位置寻址每一元素. 若有多个二维数组相叠,则可形成所谓的三维数组,第 三维称为“页”,我们以行、列、页寻址三维数组的元 素,可以将二位数组对应至平面x-y二维坐标,三维数组 对应至空间x-y-z三维坐标,若再多出第四维,则称为 “箱”,由此类推可至n维.
3.取用
a).取用某一元素,可用如F=B{1,2}的 Content Indexing方式; b).若同时取用多个元素,则用H=B(2,:) 的Cell Indexing方式.
4.其他相关命令
• 预置一个空的数组
Cell（m，n）命令 • 删除某行或列 命令形式 • 改变结构 如:B(1, :)=[ ]
ⅱ)使用cat命令,语法为:
A=cat(dim,struct_field) 其中dim代表合并方式. dim为1:上下并排合并 dim为2:左右水平合并
• 改变结构数组的字段
1）增加新字段： 数组名. 字段名＝值的方式直接添加即可; 2）删除某字段,应用rmfield（）命令,格式为:
new=rmfield(数组名,‘字段名’)