第5章__MATLAB7.0_的數(shù)據(jù)類型ppt課件

1、技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版第5章 MATLAB7.0的數(shù)據(jù)類型lMATLAB7.0支持15種基本的數(shù)據(jù)類型，每一種類型的數(shù)據(jù)都是以矩陣或數(shù)組的形式表現(xiàn)出來(lái)。本章主要介紹數(shù)值類型、邏輯類型和字符串類型。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.1 MATLAB中的數(shù)據(jù)類型lMATLAB7.0支持多種數(shù)據(jù)類型，包括數(shù)值類型、字符和字符串、邏輯類型、元胞、構(gòu)架和函數(shù)句柄等，用戶還可以通過(guò)MATLAB“類”（class)建立自定義數(shù)據(jù)類型，所有類型的數(shù)據(jù)都被存儲(chǔ)在矩陣或數(shù)組中進(jìn)行操作，矩陣和數(shù)組可以從最小的的空矩陣到任意的n維。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)

2、新出版5.2 數(shù)值類型l數(shù)值類型包括有符號(hào)整數(shù)類型、無(wú)符號(hào)整數(shù)類型、單精度浮點(diǎn)類型和雙精度浮點(diǎn)類型，如下圖。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.2.1 整數(shù)類型lMATLAB數(shù)值類型中的整數(shù)類型包括有符號(hào)、無(wú)符號(hào)整數(shù)類型各4種，分別是1-、2-、4-和8-字節(jié)8位、16位、32位和64位的整數(shù)類型。有符號(hào)類型允許表示負(fù)數(shù)，但是由于其需要分配1位字節(jié)作為符號(hào)位，所以表示的范圍沒(méi)有同等字節(jié)的無(wú)符號(hào)類型大；無(wú)符號(hào)類型不能表示負(fù)數(shù)，只能表示正整數(shù)和0。根據(jù)具體需要，用戶應(yīng)該選擇不同的存儲(chǔ)類型；例如，對(duì)于數(shù)值不大的整數(shù)“22”，就沒(méi)有必要使用8-字節(jié)的類型來(lái)存儲(chǔ)，因?yàn)?-字節(jié)整型所分配的

3、內(nèi)存空間已經(jīng)足以滿足此數(shù)的存儲(chǔ)了。表列出了8種整數(shù)類型的名稱、數(shù)值范圍和轉(zhuǎn)換函數(shù)。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.2.2 單精度浮點(diǎn)型lMATLAB中，浮點(diǎn)數(shù)據(jù)類型有單精度和雙精度兩種，其構(gòu)造規(guī)則都是依據(jù)IEEE754標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于此標(biāo)準(zhǔn)的具體描述，本書(shū)不做解釋，讀者可以查詢相關(guān)網(wǎng)站制定。單精度數(shù)據(jù)需要32字節(jié)的存儲(chǔ)空間，其空間分配如表所示。單精度數(shù)據(jù)的字節(jié)位功能指數(shù)位0721字 節(jié) 位代表功能31符號(hào)位（0代表正數(shù)，1代表負(fù)數(shù)）30-2322-01.f中的小數(shù)位f技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.2.3 雙精度浮點(diǎn)類型l雙精度浮點(diǎn)類型是MATLAB中數(shù)值的默認(rèn)

4、類型，其構(gòu)造規(guī)則與單精度一樣，依照IEEE754標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合上面介紹的單精度表示范圍，讀者也就不難理解下面的雙精度空間分配，如表所示。雙精度數(shù)據(jù)的字節(jié)位功能指數(shù)位01021字 節(jié) 位代表功能63符號(hào)位（0代表正數(shù)，1代表負(fù)數(shù)）62-5251-01.f中的小數(shù)位f技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.2.4 復(fù)數(shù)lMATLAB中，有幾種屬于雙精度浮點(diǎn)型的特殊數(shù)據(jù)類型，為了對(duì)其概念和功能有清晰的認(rèn)識(shí)，下面幾小節(jié)將對(duì)復(fù)數(shù)、“無(wú)窮和“非數(shù)等概念逐一進(jìn)行介紹。MATLAB7.0中，復(fù)數(shù)屬于雙精度浮點(diǎn)數(shù)的一種特殊類型，用戶可以無(wú)須任何特殊操作，把復(fù)數(shù)作為一個(gè)整體進(jìn)行處理。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)

5、力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.2.5 無(wú)窮l在經(jīng)典的初等數(shù)學(xué)中，1/0是錯(cuò)誤的表達(dá)式，是沒(méi)有結(jié)果的。但是在MATLAB中，1/0是有意義的，結(jié)果為“InfInfinity)”，表示“無(wú)窮大”。MATLAB分別用“-Inf和“Inf表示“負(fù)無(wú)窮和“正無(wú)窮”。例如，浮點(diǎn)數(shù)是有范圍的，一旦MATLAB的運(yùn)算結(jié)果超出浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍，系統(tǒng)也會(huì)用“-Inf或“Inf來(lái)表示計(jì)算結(jié)果。例如，的值超出了MATLAB允許的數(shù)值范圍，系統(tǒng)用Inf表示。l 10e(308+1)lans =l Inf技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.2.6 非數(shù)l非數(shù)NaN），是“Not a Number的縮寫(xiě)，是

6、一個(gè)既不是實(shí)數(shù)也不是復(fù)數(shù)的數(shù)值，MATLAB提供這樣一個(gè)特殊類型的目的是擴(kuò)大運(yùn)算范圍，有了這樣一個(gè)數(shù)值，系統(tǒng)對(duì)于0/0、Inf/Inf的運(yùn)算結(jié)果，也可以有合理的解釋。l 0/0lWarning: Divide by zero. %系統(tǒng)警告：0作為除數(shù)lans =l NaNl inf/inf lans =l NaN技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.3 邏輯類型lMATLAB用“0和“1分別代表邏輯“假和邏輯“真”，邏輯類型數(shù)據(jù)常以標(biāo)量形式出現(xiàn)，但有時(shí)也可以是邏輯數(shù)組Logical Array）。MATLAB不但提供給用戶比較齊全的算數(shù)運(yùn)算符號(hào)，作為一種高級(jí)語(yǔ)言，同樣也支持關(guān)系運(yùn)

7、算和邏輯運(yùn)算，并且經(jīng)常在程序中涉及這兩種運(yùn)算，關(guān)系和邏輯運(yùn)算主要是為用戶解決程序設(shè)計(jì)中的“真”、“假問(wèn)題。在程序設(shè)計(jì)中編寫(xiě)代碼，特別是在使用各種控制語(yǔ)句的時(shí)候，用戶常常需要使用這兩種運(yùn)算的結(jié)果（“真或者“假”）作為控制語(yǔ)句的判斷條件。lMATLAB中的關(guān)系和邏輯運(yùn)算式，所有輸入非0的數(shù)都為“邏輯真”，只有0才為“邏輯假”；而計(jì)算結(jié)果，即輸出為一個(gè)邏輯數(shù)組，其中的元素，如果值為1，則表示“真”；如果值為0，則表示假。本節(jié)主要介紹MATLAB中的邏輯類型和常用的關(guān)系運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符，以及MATLAB中各種常用運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)順序。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.3.1 邏輯類型

8、lMATLAB用“0和“1分別代表邏輯“假和邏輯“真”，邏輯類型數(shù)值在MATLAB中運(yùn)用得十分廣泛。例如，比較10與100這兩個(gè)數(shù)的大小，代碼如下所示，“10等于100（=表示相等）”這個(gè)表達(dá)式返回值為0，表示表達(dá)式不成立；而“10小于100（ 10=100lans =l 0l 10 a=wla =lw技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.4.1 字符數(shù)組的建立l在MATLAB7.0中，用戶可以運(yùn)用兩種不同的方式表示字符串，即字符數(shù)組和字符串元胞，有關(guān)字符串元胞的概念本書(shū)將在第6章介紹，本小節(jié)主要介紹使用字符數(shù)組的方式來(lái)創(chuàng)建字符串的方法。例如，以字符數(shù)組的形式生成一個(gè)字符串。l

9、a=the fourth chapter.la =lthe fourth chapter.技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.4.2 字符串的比較lMATLAB中，如需要進(jìn)行字符串或字符子串的比較，可以有以下幾種方法：l直接比較兩字符串的全部或者部分是否相等；l比較字符串中的單個(gè)字符是否相等；l對(duì)字符串中的每個(gè)元素進(jìn)行識(shí)別，判斷其是字符或者空白符號(hào)。l闡明：可以使用關(guān)系運(yùn)算符“=”進(jìn)行字符數(shù)組的比較，但是要求比較的數(shù)組具有相同的維數(shù)，或者其中一個(gè)數(shù)組為標(biāo)量。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.4.3 字符串的查找與替換lMATLAB中提供了若干字符串查找和替換的

10、函數(shù)，具體名稱和功能如表所示。字符串查找與替換函數(shù)函 數(shù)功 能findstr在現(xiàn)有字符串中找需要的字符串strfind字符串內(nèi)查找部分字符串strtok查找字符串中的分隔符strmatch查找匹配指定字符串strrep替換字符串技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.4.4 字符串與數(shù)值類型的互相轉(zhuǎn)換l用戶在使用MATLAB時(shí)，經(jīng)常會(huì)需要把數(shù)據(jù)類型在字符串和數(shù)值類型之間轉(zhuǎn)換，本節(jié)開(kāi)始提到了簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換函數(shù)char和abs，事實(shí)上，MATLAB還有很多針對(duì)這兩種數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換函數(shù)，函數(shù)及具體功能如表5.13所示。字符串轉(zhuǎn)換到數(shù)值類型函 數(shù)功 能uintN與abs類似，把字符轉(zhuǎn)換為等值數(shù)值類型str2num把字符串轉(zhuǎn)換為等值數(shù)值類型str2double與str2num類似，但提供對(duì)字符串元胞的操作hex2num把字符類型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成指定精度和形式的數(shù)值類型，并返回MATLAB可以識(shí)別的格式hex2dec把十六進(jìn)制的字符類型轉(zhuǎn)換為正整數(shù)bin2dec把二進(jìn)制的字符類型轉(zhuǎn)換為正整數(shù)base2dec把任意進(jìn)制的字符類型轉(zhuǎn)換為正整數(shù)技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版5.5 小結(jié)lMATLAB7.0包括15種數(shù)據(jù)類型，本章介紹了數(shù)值類型、邏輯類型、字符類型等，讀者應(yīng)熟練掌握如下的內(nèi)容。l整數(shù)類型