MATLAB数据及运算.

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第2章 MATLAB数据及其运算

第2章 MATLAB数据及其运算
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③也可以采用矩阵元素的序号来引用矩阵元素。矩 阵元素按列编号,先第一列,再第二列,依次类 推。 显然,下标(subscrip)与序号(index)是一一对 应的。以m×n矩阵A为例,矩阵元素A(i,j)的序 号为 (j-1)*m+i。其相互转换关系也可利用 sub2ind和ind2sub函数求得 sub2ind(size(A),2,3) %已知行列,求序号 [c,d]=ind2sub(size(A),6) %已知序号,求行 列 还可利用reshape(A,m,n)在矩阵总元素不变的前 提下,将矩阵重排
2、赋值语句
(1) 变量=表达式 (2) 表达式 一般地,运算结果在命令窗口中显示出来。如果在语句的最 后加分号,那么,MATLAB仅仅执行赋值操作,不再显示运 算的结果。 在MATLAB语句后面可以加上注释,注释以%开头,后面 是注释的内容。 例2.1 计算表达式的值,并将结果赋给变量x,然后显示 出结果。 在MATLAB命令窗口输入命令:
linspace(a,b,n)与a:(b-a)/(n-1):b等价。
logspace函数生成从10a到10b之间按对数等分的 n个元素的行向量,n如果省略则默认值为50。
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2.3.3 矩阵的拆分
1. 矩阵元素
①MATLAB允许用户对一个矩阵的单个元素进行赋 值和操作。例如: A=ones(4);A(3,2)=200 只改变该元素的值,而不影响其他元素的值。 ② 如果给出的行下标或列下标大于原来矩阵的行数 和列数,则MATLAB将自动扩展原来的矩阵,并将 扩展后未赋值得矩阵元素置为0。例如: A(5,6)=10
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2.2.3 数据的输出格式
MATLAB用十进制数表示一个常数,具体可 采用日常记数法和科学记数法两种表示方法。 在命令窗口中,默认情况下当数值为整数时, 数值计算的结果以整数显示;当数值为实数 时,以小数点后四位的精度近似显示,即以 短(short)格式显示;如果数值超过这一范 围,则以科学计数法显示结果。

matlab数据运算和储存默认格式

matlab数据运算和储存默认格式

标题:MATLAB中数据运算和储存的默认格式在MATLAB中,数据运算和储存的默认格式是非常重要的。

默认格式不仅会影响对数据的运算和处理,还会对数据的存储和传输产生影响。

了解MATLAB中数据运算和储存的默认格式对于正确操作数据、提高数据处理效率至关重要。

一、MATLAB中的数据类型在MATLAB中,数据类型包括数值型、字符型、逻辑型、时期型等。

1.1 数值型数值型数据包括整型和浮点型两种。

在MATLAB中,整型数据默认采用int64来表示,浮点型数据默认采用double来表示。

这意味着,对于一般的数值计算,MATLAB会默认使用64位整数和双精度浮点数进行运算。

1.2 字符型MATLAB中的字符型数据采用Unicode编码,支持多语言字符。

字符型数据在MATLAB中默认采用UTF-16编码进行存储和处理。

1.3 逻辑型逻辑型数据在MATLAB中表示逻辑真和逻辑假,分别用1和0来表示。

逻辑型数据默认采用布尔类型进行存储和处理。

1.4 时期型时期型数据用于表示日期和时间信息。

在MATLAB中,时期型数据采用datetime类型进行表示,支持对日期和时间的运算和处理。

二、默认格式对数据运算的影响MATLAB中的数据运算对于默认格式的影响主要表现在数值运算和字符串处理两方面。

2.1 数值运算在MATLAB中,默认采用64位整数和双精度浮点数进行数值运算。

这种默认格式保证了数值计算的精度和范围,但也会占用较大的存储空间和计算资源。

2.2 字符串处理由于MATLAB中默认采用UTF-16编码对字符型数据进行处理,因此在字符串的存储和处理过程中会涉及到字符编码的转换和处理。

这也决定了在处理大量字符串数据时,对内存和计算资源的消耗会比较大。

三、默认格式对数据储存的影响在MATLAB中,默认格式对数据的储存也会产生一定的影响,主要表现在数据文件的大小和读写速度方面。

3.1 数据文件大小由于MATLAB中默认采用64位整数和双精度浮点数进行数值运算,因此在将数据存储为文件时,所占用的文件空间也会比较大。

matlab数值运算和符号运算

matlab数值运算和符号运算

《深度探讨:从数值运算到符号运算的MATLAB应用》在科学计算领域中,MATLAB无疑是一个不可或缺的工具。

它被广泛应用于数学建模、数据分析、图形可视化和算法开发等领域。

在MATLAB中,数值运算和符号运算是两个核心概念,它们分别在不同的领域中发挥着重要作用。

本文将从数值运算和符号运算两个方面展开讨论,带您深入探索MATLAB的应用价值。

一、数值运算1. MATLAB中的数值数据类型在MATLAB中,常见的数值数据类型包括整数、浮点数和复数等。

它们在科学计算中有着广泛的应用,例如在矩阵运算、微分方程求解和优化算法中。

2. 数值计算函数的应用MATLAB提供了丰富的数值计算函数,包括线性代数运算、插值和拟合、统计分布和随机数生成等。

这些函数为科学计算提供了强大的支持,使得复杂的数值计算变得更加简单高效。

3. 数值方法在实际问题中的应用通过具体的案例,我们可以深入了解MATLAB在实际问题中的数值计算方法。

通过有限元分析解决结构力学问题、通过数值积分求解物理方程、通过数值微分求解工程问题等。

二、符号运算1. MATLAB中的符号计算工具MATLAB提供了符号计算工具包,可以进行符号变量的定义、代数运算、微分积分和方程求解等。

这为数学建模、符号推导和精确计算提供了强大的支持。

2. 符号计算函数的应用通过具体的例子,我们可以深入了解MATLAB中符号计算函数的应用。

利用符号计算求解微分方程、利用符号变量定义复杂的代数表达式等。

3. 符号计算在科学研究中的应用通过详细的案例,我们可以了解符号计算在科学研究中的应用。

利用符号计算推导物理模型、利用符号运算求解工程问题等。

总结与展望:通过本文的深度探讨,我们对MATLAB中的数值运算和符号运算有了全面的了解。

数值运算为我们提供了高效的数值计算工具,而符号运算则为我们提供了精确的符号计算工具。

这两者相辅相成,在不同的领域中发挥着重要的作用。

希望通过本文的阐述,读者可以更加深入地理解MATLAB中数值运算和符号运算的应用,提升科学计算的能力和水平。

matlab教程(第3讲-数组)

matlab教程(第3讲-数组)
2016/11/22 Application of Matlab Language 3
2.1数值表示、变量及表达式 (续)
运算符和表达式
运算
加 减 乘 除 幂
数学表达式
a+b a-b axb a/b或a\b
MATLAB运算符
+ * /或 \ ^
MATLAB表达式
a+b a-b a*b a/b或a\b a^b
第二种方法:使用冒号“:”操作符
〘例2-2〙创建以1~10顺序排列整数为元素的 行向量b。>>b=1:10 b=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2016/11/22 Application of Matlab Language 10
所有的向量元素必须在操作符“[ ]”之内; 向量元素间用空格或英文的逗点“,”分开。
计算
z
z3
z1=3+4*i, z2=1+2*i, z3=exp(i*pi/6), z=z1*z2/z3 z_real=real(z), z_image=imag(z), z_angle=angle(z), z_length=abs(z),
2016/11/22
Application of Matlab Language
第四种方法:利用函数logspace 列向量的创建
通过实验认识该函数的功能。
使用方括号“[ ]”操作符,使用分号“;”分 割行。
〘例2-5〙键入并执行x= [1; 2; 3] X=1 2 3
使用冒号操作符
〘例2-6〙键入并执行x= (1:3)‟ % “ ‟ ”表示矩阵的转 置
2016/11/22 Application of Matlab Language 13

第二章MATLAB数据及其运算

第二章MATLAB数据及其运算
– 方法二:利用linspace函数 linspace(a,b,n) » a和b是生成向量的第一个和最后一个元素,n是元素总数
显然,linspace(a,b,n) =a:(b-a)/(n-1):b
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矩阵元素的引用
方法一:通过下标(subscript)引用矩阵的元素
– 例如 A(3,2)=200
方法二:采用矩阵元素的序号(index)来引用矩阵元素。
例:利用M文件建立MYMAT矩阵
– (1) 启动有关编辑程序或MATLAB文本编辑器,并输入待建矩阵: MYMAT=[101,102,103,104,105,106,107,108,109; 201,202,203,204,205,206,207,208,209; 301,302,303,304,305,306,307,308,309];
主要内容 MATLAB 数据的特点 变量及其操作 MATLAB矩阵的表示 MATLAB数据的运算 字符串 结构数据和单元数据
1
MATLAB数据的特点
矩阵是MATLAB最基本、最重要的数据对象 – MATLAB的大部分运算或命令都是在矩阵运算的意义 下执行的
问题: – 单个数据如何用矩阵表示?x=5 – 1*1矩阵 – 向量如何用矩阵表示?a=[1,2,3] – 行向量:1*n矩阵;列向量:n * 1矩阵
A(1,2) = [ ] 出错!
A(1,2) = 0
可以
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主要内容 MATLAB 数据的特点 变量及其操作 MATLAB矩阵的表示 MATLAB数据的运算 字符串 结构数据和单元数据
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MATLAB数据的运算
算术运算
– 基本算术运算 » +(加)、-(减)、*(乘)、/(右除)、\(左除)、^(乘方)

MATLAB之(一)数组、矩阵和函数及运算

MATLAB之(一)数组、矩阵和函数及运算

说明 4位小数
3.14159265358979 15位小数
3.14
2位小数
355/113
最接近的有理数
format short e,t =pi 3.1416e+000
科学计数
format long e ,t =pi 四、函数
3.141592653589793e+000
MATLAB提供了大量的函数,按照起用法分为标量函数、 向量函数和矩阵函数。
14
b= 1 3 5 7
c=6:-3:-6(从6到-6公差为-3的等差数组)
c=
6 3 0 -3 -6 e=[0:2:8,ones(1,3)](等差数组和行向量的拼接)
e=
0 2468111
2数组的运算
数组除作为1×n矩阵(行向量)遵循矩阵运算外,
MATLAB还为数组提供了一些特殊运算。两个数组间的
的最重要特征是按元素进行运算。
2021/4/14
13
1 数组的输入 ⑴可以像1×n矩阵(即行向量)一样输入,如: a=[2,3,4,5] a=
2345
⑵数组常用“:”来方便地生成一些特殊的数组。如:
a=1:5(从1到5公差为1的等差数组)
a=
12345
b=1:2:7(从1到7公差为2的等差数组)
2021/4/14
(5) randn(生成正态分布随机矩阵); U=ones(3)
W=zeros(2,3) V=eye(2,4)
U=
W=
V=
111
000
2021/4/14
000
1000 0100
111
9
111
X=rand(2,3)
X=

第2章--MATLAB数据及其运算-习题答案教学内容

第2章--MATLAB数据及其运算-习题答案教学内容

第2章--M A T L A B数据及其运算-习题答案第2章 MATLAB数据及其运算习题2一、选择题1.下列可作为MATLAB合法变量名的是()。

D A.合计 B.123 C.@h D.xyz_2a 2.下列数值数据表示中错误的是()。

CA.+10 B.1.2e-5 C.2e D.2i3.使用语句t=0:7生成的是()个元素的向量。

A A.8 B.7 C.6 D.54.执行语句A=[1,2,3;4,5,6]后,A(3)的值是()。

B A.1 B.2 C.3 D.45.已知a为3×3矩阵,则a(:,end)是指()。

D A.所有元素 B.第一行元素C.第三行元素 D.第三列元素6.已知a为3×3矩阵,则运行a (1)=[]后()。

A A.a变成行向量 B.a变为2行2列C.a变为3行2列 D.a变为2行3列7.在命令行窗口输入下列命令后,x的值是()。

B >> clear>> x=i*jA.不确定 B.-1 C.1 D.i*j 8.fix(354/100)+mod(354,10)*10的值是()。

D A.34 B.354 C.453 D.439.下列语句中错误的是()。

BA.x==y==3 B.x=y=3C.x=y==3 D.y=3,x=y10.find(1:2:20>15)的结果是()。

CA.19 20 B.17 19C.9 10 D.8 911.输入字符串时,要用()将字符括起来。

C A.[ ] B.{ } C.' ' D." " 12.已知s='显示"hello"',则s的元素个数是()。

A A.9 B.11 C.7 D.1813.eval('sqrt(4)+2')的值是()。

BA.sqrt(4)+2 B.4 C.2 D.2, 214.有3×4的结构矩阵student,每个结构有name(姓名)、scores(分数)两个成员,其中scores是以1×5矩阵表示的5门课的成绩,那么要删除第4个学生的第2门课成绩,应采用的正确命令是()。

第2章 MATLAB数据及其运算

第2章 MATLAB数据及其运算

第2章 MATLAB数据及其运算习题2一、选择题1.下列可作为MA TLAB合法变量名的是( D )。

A.合计B.123 C.@h D.xyz_2a 2.下列数值数据表示中错误的是( C )。

A.+10 B.1.2e-5 C.2e D.2i3.使用语句t=0:7生成的是( A )个元素的向量。

A.8 B.7 C.6 D.54.执行语句A=[1,2,3;4,5,6]后,A(3)的值是( B )。

A.1 B.2 C.3 D.4 5.已知a为3×3矩阵,则a(:,end)是指( D )。

A.所有元素B.第一行元素C.第三行元素D.第三列元素6.已知a为3×3矩阵,则运行a (1)=[]后( A )。

A.a变成行向量B.a变为2行2列C.a变为3行2列D.a变为2行3列7.在命令行窗口输入下列命令后,x的值是( B )。

>> clear>> x=i*jA.不确定B.-1 C.1D.i*j 8.fix(354/100)+mod(354,10)*10的值是( D )。

A.34 B.354 C.453D.43 9.下列语句中错误的是( B )。

A.x==y==3 B.x=y=3C.x=y==3 D.y=3,x=y10.find(1:2:20>15)的结果是( C )。

A.19 20 B.17 19C.9 10 D.8 911.输入字符串时,要用( C )将字符括起来。

A.[ ] B.{ } C.' ' D." " 12.已知s='显示"hello"',则s的元素个数是( A )。

A.9 B.11 C.7 D.1813.eval('sqrt(4)+2')的值是( B )。

A.sqrt(4)+2 B.4 C.2 D.2,214.有3×4的结构矩阵student,每个结构有name(姓名)、scores(分数)两个成员,其中scores是以1×5矩阵表示的5门课的成绩,那么要删除第4个学生的第2门课成绩,应采用的正确命令是( D )。

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2.2.2 变量的管理 1.内存变量的显示与删除 who和whos这两个命令用于显示在 MATLAB工作空间中已经驻留的变量名清 单。who命令只显示出驻留变量的名称, whos在给出变量名的同时,还给出它们的 大小、所占字节数及数据类型等信息。
clear命令用于删除MATLAB工作空间中的变量。 MATLAB工作空间窗口专门用于内存变量的管理。 在工作空间窗口中可以显示所有内存变量的属性。 当选中某些变量后,再单击Delete按钮,就能删 除这些变量。当选中某些变量后,再单击Open Selection按钮,将进入变量编辑器。通过变量编 辑器可以直接观察变量中的具体元素,也可修改 变量中的具体元素。
例2.1 计算表达式 1 7 2i 的值,并显示计 算结果。 在MATLAB命令窗口输入命令: x=(5+cos(47*pi/180))/(1+sqrt(7)-2*i) 其中pi和i都是MATLAB预先定义的变量, 分别代表代表圆周率π和虚数单位。
5 cos47
3. 预定义变量 在MATLAB工作空间中,还驻留几个由系 统本身定义的变量。例如,用pi表示圆周率 π的近似值,用i,j表示虚数单位。 预定义变量有特定的含义,在使用时,应 尽量避免对这些变量重新赋值。
第2章 MATLAB数据及其运算
2.1 MATLAB数据的特点 2.2 变量及其操作 2.3 MATLAB矩阵的表示
2.4 MATLAB数据的运算
2.5 字符串
2.6 结构数据和单元数据
2.1 MATLAB数据的特点
矩阵是MATLAB最基本、最重要的数 据对象,MATLAB的大部分运算或命令都 是在矩阵运算的意义下执行的,而且这种 运算定义在复数域上。向量和单个数据都 可以作为矩阵的特例来处理。 数值数据:双精度型(double)、单精度数 (single)、带符号整数和无符号整数。 字符数据(用char函数实现)。 结构体(Structure)和单元(Cell)数据类型。 稀疏矩阵(Sparse)。 逻辑型数据。在MATLAB中,以数值1(非 零)表示“真”,以数值0表示“假”。
2.内存变量文件 利用MAT文件可以把当前MATLAB工作空 间中的一些有用变量长久地保留下来,扩 展名是.mat。MAT文件的生成和装入由 save和load命令来完成。常用格式为: save 文件名 [变量名表] [-append][-ascii] load 文件名 [变量名表] [-ascii]
3.建立大矩阵 大矩阵可由方括号中的小矩阵或向量建立 起来。 例如 A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; C=[A,eye(size(A)); ones(size(A)),A]
2.2.3 数据的输出格式 MATLAB用十进制数表示一个常数,具 体可采用日常记数法和科学记数法两种表示 方法。 在一般情况下,MATLAB内部每一个数 据元素都是用双精度数来表示和存储的。数 据输出时用户可以用format命令设置或改变 数据输出格式。format命令的格式为: format 格式符 其中格式符决定数据的输出格式,注: format命令只影响数据输出格式,而不影响 数据的计算和存储。
其中,文件名可以带路径,但不需带扩展 名.mat,命令隐含一定对.mat文件进行操作。 变量名表中的变量个数不限,只要内存或 文件中存在即可,变量名之间以空格分隔。 当变量名表省略时,保存或装入全部变量。 -ascii选项使文件以ASCII格式处理,省略 该选项时文件将以二进制格式处理。save命 令中的-append选项控制将变量追加到MAT 文件中。
Long rt e Long e Short g Long g
Rat
Hex + Bank
近似有理数表示
十六进制表示 正数、负数、零分别用+、-、空格表示 银行格式,圆、角、分表示
Compact
loose
输出变量间没有空行
输出变量间有空行
2.3 MATLAB矩阵的表示
2.3.1 矩阵的建立 1.直接输入法 最简单的建立矩阵的方法是从键盘直接 输入矩阵的元素。具体方法如下:将矩阵 的元素用方括号括起来,按矩阵行的顺序 输入各元素,同一行的各元素之间用空格 或逗号分隔,不同行的元素之间用分号分 隔。
表 控制数据输出格式的格式符及其含义
格式符
Short
含义
输出小数点后4位,最多不超过7位有效数字。 对于大于1000的实数,用五位有效数字的科 学记数形式输出 15位有效数字形式输出 5位有效数字的科学记数形式输出 15位有效数字的科学记数形式输出 从short和short e 中自动选择最佳输出方式 从long和long e 中自动选择最佳输出方式
例2.2 利用M文件建立MYMAT矩阵。 (1) 启动有关编辑程序或MATLAB文本编辑 器,并输入待建矩阵: (2) 把输入的内容以纯文本方式存盘(设文 件名为mymatrix.m)。 (3) 在MATLAB命令窗口中输入mymatrix, 即运行该M文件,就会自动建立一个名为 MYMAT的矩阵,可供以后使用。
>> A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]
A=
1
2
3
4
5
6
7 8 9 >> R=[1,2,3;4,5,6]; >> I=[7,8,9;10,10,12]; >> ri=R+i*I
ri =
2.利用M文件建立矩阵 对于比较大且比较复杂的矩阵,可以为 它专门建立一个M文件。下面通过一个简 单例子来说明如何利用M文件创建矩阵。


2.2 变量及其操作
2.2.1 变量与赋值 1.变量命名 在MATLAB 7.0中,变量名是以字母开头, 后接字母、数字或下划线的字符序列,最 多63个字符。在MATLAB中,变量名区分 字母的大小写。 注意:MATLAB提供的标准函数名以及命 令名必须用小写字母。
2.赋值语句 (1) 变量=表达式 (2) 表达式 其中表达式是用运算符将有关运算量连接起来的 式子,其结果是一个矩阵。 一般来说,运算结果在命令窗口中显示出来。 如果在语句的最后加上分号,那么 Matlab仅仅执 行赋值操作,不在显示运算结果。 Matlab语句后加注释用%开头,后面是注释 的内容。
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