計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)基礎(chǔ)22matlab運(yùn)算基礎(chǔ)2課件

1、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)基礎(chǔ)22matlab運(yùn)算基礎(chǔ)2課件計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)基礎(chǔ)22matlab運(yùn)算基礎(chǔ)2課件 牛牛文庫(kù)文檔分享2/74例2-32 設(shè) 求 A2B。方法1：A=4 -3 1;2 0 5;B=1 2 0;-1 0 3;A-2*B方法2：A=4 -3 1;2 0 5;B=1 2 0;-1 0 3;b=uminus(2*B) %，返回2*B的相反數(shù)A+b 牛牛文庫(kù)文檔分享4/74例2-3 牛牛文庫(kù)文檔分享3/742)矩陣和數(shù)組的乘法運(yùn)算矩陣的乘法運(yùn)算符為*，定義為：設(shè)A=(aij)ms,B=(bij)sn,則A與B的乘積CAB=(cij)mn是 mn矩陣，其中cij( i= 1,2, , m ;j

2、 =1,2, ,n) 等于A的第i行與B的第j列對(duì)應(yīng)元素的乘積之和。 數(shù)組的乘法運(yùn)算符為.*，兩個(gè)矩陣必須同型時(shí)才可以進(jìn)行數(shù)組乘法運(yùn)算。運(yùn)算規(guī)則為：矩陣A和B中的對(duì)應(yīng)元素相乘。 如果參加運(yùn)算的矩陣其中有一個(gè)是標(biāo)量時(shí)，矩陣和數(shù)組的乘法運(yùn)算均為標(biāo)量與矩陣的每個(gè)元素進(jìn)行乘法運(yùn)算。 牛牛文庫(kù)文檔分享5/742)矩陣 牛牛文庫(kù)文檔分享4/74例2-33 求乘積 AB 和 BA。A=1 0 3;2 1 0;B=4 1;-1 1;2 0;A*B,B*A 牛牛文庫(kù)文檔分享6/74例2-3 牛牛文庫(kù)文檔分享5/74例2-34 求 (AB)T和BTAT（T為轉(zhuǎn)置運(yùn) 算）。A=1 -1 2;2 0 1;B=2 -1

3、 0;1 1 3;4 2 1;(A*B)B*A 牛牛文庫(kù)文檔分享7/74例2-3 牛牛文庫(kù)文檔分享6/743)矩陣和數(shù)組的除法運(yùn)算矩陣除法運(yùn)算的運(yùn)算符為和/，分別表示左除和右除。矩陣除法的定義為：AB=A-1B A/B=AB-1其中A-1和B-1是矩陣A和B的逆，矩陣B的逆也可用函數(shù)inv求得。 牛牛文庫(kù)文檔分享8/743)矩陣 牛牛文庫(kù)文檔分享7/74除法運(yùn)算的運(yùn)算符為.和./，分別數(shù)組為數(shù)組的左除和右除，表示數(shù)組的相應(yīng)元素相除。兩個(gè)矩陣必須同型時(shí)才可以進(jìn)行數(shù)組除法運(yùn)算。定義為：設(shè)A=(aij)mn,B=(bij)mn,則數(shù)組的右除為C=(cij)mn= (aij/ bij )mn，數(shù)組的左

4、除為C=(cij)mn= (bij/ aij )mn。 牛牛文庫(kù)文檔分享9/74除法運(yùn)算 牛牛文庫(kù)文檔分享8/74例2-35 求解方程組A=2 2 -1 1;4 3 -1 2;8 3 -3 4;3 3 -2 -2;b=4 6 12 6;X=Ab %等價(jià)語(yǔ)句為 X=inv(A)*b 牛牛文庫(kù)文檔分享10/74例2- 牛牛文庫(kù)文檔分享9/74 矩陣和數(shù)組的乘方運(yùn)算矩陣乘方運(yùn)算的運(yùn)算符為，運(yùn)算表達(dá)式為AB，矩陣乘方運(yùn)算的含義是：AB表示方陣A自乘B次。數(shù)組乘方運(yùn)算的運(yùn)算符為.，運(yùn)算表達(dá)式為A.B，其中A和B都可以是矩陣或標(biāo)量。 牛牛文庫(kù)文檔分享11/742.2 牛牛文庫(kù)文檔分享10/74數(shù)組乘方運(yùn)算

5、有下列形式：當(dāng)A為矩陣,B為正整數(shù)時(shí)，則將aij自乘B次；當(dāng)A為矩陣,B也為矩陣時(shí)，A和B矩陣必須同型，則將aij自乘bij次。當(dāng)A為正整數(shù),B為矩陣時(shí)，將Abij構(gòu)成新矩陣的第i行第j列元素。 其中aij和bij分別表示矩陣A和B的第i行第j列元素。 牛牛文庫(kù)文檔分享12/74數(shù)組乘 牛牛文庫(kù)文檔分享11/74矩陣和數(shù)組的數(shù)學(xué)函數(shù) 常用的數(shù)學(xué)函數(shù)有三角函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和整值函數(shù)等。 需要注意的是: MATLAB 6.5以前的版本三角函數(shù)的自變量和反三角函數(shù)的返回值為弧度； MATLAB 7.0版本中提供了三角函數(shù)的自變量和反三角函數(shù)的返回值分別為角度和弧度的兩類函數(shù)。 牛牛文庫(kù)文檔分享13/7

6、42.2 牛牛文庫(kù)文檔分享12/74例2-36 求30。、60。和90。的正弦、 余弦、正切和余切函數(shù)值。x=30:30:90;sind(x),cosd(x),tand(x),cotd(x) %三角函數(shù)的自變量為角度值 牛牛文庫(kù)文檔分享14/74例2- 牛牛文庫(kù)文檔分享13/74例2-37 求0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6 的反正弦、反余弦和反正切值。x=0.1:0.1:0.6;asin(x),acos(x),atan(x) %返回值為弧度asind(x),acosd(x),atand(x) %返回值為角度 牛牛文庫(kù)文檔分享15/74例2- 牛牛文庫(kù)文檔分享14/74例2-38

7、 求1到10的自然對(duì)數(shù)和常用 對(duì)數(shù)。x=1:10;log(x) %返回值為自然對(duì)數(shù)log10(x) %返回值為常用對(duì)數(shù) 牛牛文庫(kù)文檔分享16/74例2- 牛牛文庫(kù)文檔分享15/742.2.6 字符串字符串的定義MATLAB將字符串當(dāng)作一個(gè)行向量，每個(gè)元素對(duì)應(yīng)一個(gè)字符，一個(gè)字符占兩個(gè)字節(jié)，并且每一字符(包括空格)以其ASCII碼的形式存放，其標(biāo)識(shí)方法和數(shù)值向量相同。 牛牛文庫(kù)文檔分享17/742.2 牛牛文庫(kù)文檔分享16/74例2-39 建立任意的兩個(gè)字符串，并查看字 符串占用的字節(jié)信息。s1=China Petroleum Uiversity %賦值方式建立字符串s1s2=Qingdao Sh

8、andong %賦值方式建立字符串s2whos %查看字符串占用的字節(jié)信息 牛牛文庫(kù)文檔分享18/74例2- 牛牛文庫(kù)文檔分享17/74常用的字符串函數(shù) length 計(jì)算字符串的長(zhǎng)度(即組成字符的個(gè)數(shù))class 判斷某一個(gè)變量是否為字符串，返回char則表示為字符串findstr 尋找在某個(gè)長(zhǎng)字符串中的子字符串，返回其起始位置deblank 刪除字符串尾部的空格eval 以表達(dá)式方式執(zhí)行字符串disp 顯示字符串的內(nèi)容 牛牛文庫(kù)文檔分享19/74常用的 牛牛文庫(kù)文檔分享18/74 字符串的連接和替換 strcat(S1,S2,S3,.) 功能：返回S1,S2,S3的連接字符串 常用的字符串

9、的連接和替換函數(shù)：strvcat(T1,T2,T3,.) 功能：返回T1,T2,T3,.的垂直連接字符串strmatch(S1,S2) 功能：在逐行搜索字符串s2,給出以s1開頭的那些行的行號(hào)strrep(S1,S2,S3) 功能：把字符串s1的所有出現(xiàn)s2的地方替換為s3strtok (S) 功能：查找字符串S的第一個(gè)間隔符（空格符、指表符、回車符）前的內(nèi)容 牛牛文庫(kù)文檔分享20/742.2 牛牛文庫(kù)文檔分享19/74例2-40 分析下列語(yǔ)句的執(zhí)行結(jié)果。test=This is a test!;position=findstr(test,is)array=strvcat(maxarray,m

10、in value,max value);result_1=strmatch(max,array)result_2=strrep(test,test,pest)token,remainder=strtok(This is a test!) 牛牛文庫(kù)文檔分享21/74例2- 牛牛文庫(kù)文檔分享20/74字符串比較函數(shù)strcmp(S1,S2) 功能：比較字符串是否相等。如果相同則返回1，否則為0。常用的字符串比較函數(shù)：strcmpi(S1,S2) 功能：在忽略大小寫的情況下，比較字符串是否相等。如果相同則返回1，否則為0。strncmp(S1,S2,N) 功能：比較兩個(gè)字符串的前n個(gè)字符是否相等。如

11、果相同則返回1，否則為0。strncmpi(S1,S2,N) 功能：在忽略大小寫的情況下，比較字符串的前n個(gè)字符是否相等。如果相同則返回1，否則為0。 牛牛文庫(kù)文檔分享22/742.2 牛牛文庫(kù)文檔分享21/74例2-41 分析下列語(yǔ)句的執(zhí)行結(jié)果。str1=hello;str2=Hello;str3=help;c1=strcmp(str1,str2)c2=strcmpi(str1,str2)c3=strncmp(str1,str3,2)c4=strncmpi(str1,str3,2) 牛牛文庫(kù)文檔分享23/74例2- 牛牛文庫(kù)文檔分享22/74字符串轉(zhuǎn)換函數(shù)upper(A) 功能：把字符串A中

12、的任一小寫字母轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的大寫字母常用的字符串轉(zhuǎn)換函數(shù)：lower(A) 功能：把字符串A中的任一大寫字母轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的小寫字母double(X) 功能：轉(zhuǎn)換字符串X為ASCII碼char(X) 功能：將ASCII碼X轉(zhuǎn)換為字符串 牛牛文庫(kù)文檔分享24/742.2 牛牛文庫(kù)文檔分享23/74int2str(X) 功能：將整數(shù)X轉(zhuǎn)換為字符串num2str(X) 功能：將數(shù)值X轉(zhuǎn)換成字符串mat2str(MAT) 功能：將數(shù)值矩陣MAT轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的形式 牛牛文庫(kù)文檔分享25/74int 牛牛文庫(kù)文檔分享24/74例2-42 分析下列語(yǔ)句的功能。x=5317;y=int2str(x)p=num2st

13、r(pi,7)p=num2str(pi,%10.5e)a=1 2 3;4 5 6 ;b=mat2str(a)str=sprintf(The value of pi=%8.6f.,pi) 牛牛文庫(kù)文檔分享26/74例2- 牛牛文庫(kù)文檔分享25/742.2.8 構(gòu)架數(shù)組 構(gòu)架數(shù)組的建立構(gòu)架數(shù)組的基本組成是域，每一個(gè)域是用來(lái)存放各種不同類型的數(shù)據(jù)的單元。構(gòu)架數(shù)組的建立也有三種方法：賦值語(yǔ)句、創(chuàng)建函數(shù)和轉(zhuǎn)換函數(shù)。 牛牛文庫(kù)文檔分享27/742.2 牛牛文庫(kù)文檔分享26/741) 賦值語(yǔ)句例2-50 使用賦值語(yǔ)句依次為各個(gè)域賦值的方法建立構(gòu)架數(shù)組，存儲(chǔ)兩名學(xué)生的名字、學(xué)號(hào)、性別、班級(jí)信息。=Wang M

14、ing;s.number=19990101;s.sex=man;s.class=199901; 牛牛文庫(kù)文檔分享28/741) 牛牛文庫(kù)文檔分享27/74如查看構(gòu)架數(shù)組的內(nèi)容，語(yǔ)句為： s如查看構(gòu)架數(shù)組的某一個(gè)域內(nèi)容，語(yǔ)句為： 牛牛文庫(kù)文檔分享29/74如查看 牛牛文庫(kù)文檔分享28/74 s(2).name=Zhang Le; s(2).number=19990201; s(2).sex=man; 構(gòu)架數(shù)組的第二個(gè)元素可以被通過(guò)增加下標(biāo)實(shí)現(xiàn)。如查看構(gòu)架數(shù)組的各個(gè)域名，語(yǔ)句為： s 牛牛文庫(kù)文檔分享30/74 s 牛牛文庫(kù)文檔分享29/74可通過(guò)下面的語(yǔ)句查看s的內(nèi)容： s(1), s(2) 牛

15、牛文庫(kù)文檔分享31/74可通過(guò) 牛牛文庫(kù)文檔分享30/742)創(chuàng)建函數(shù)使用struct函數(shù)可以建立構(gòu)架數(shù)組，格式為：S = struct (field1,VALUES1,field2,VALUES2,.) 功能：創(chuàng)建構(gòu)架數(shù)組S，其中 field1的值賦為VALUES1, field2的值賦為VALUES2, 牛牛文庫(kù)文檔分享32/742)創(chuàng) 牛牛文庫(kù)文檔分享31/74例 2-51 應(yīng)用struct函數(shù)可以創(chuàng)建例2-50的構(gòu)架數(shù)組。 s=struct(name,Wang Ming,number,19990101, class, 199901,sex,man) 牛牛文庫(kù)文檔分享33/74例 2 牛

16、牛文庫(kù)文檔分享32/74 域的增加和刪除1)獲取域名 構(gòu)架數(shù)組創(chuàng)建后可通過(guò)函數(shù)fieldnames獲取構(gòu)架數(shù)組的域, 格式為：NAMES = fieldnames(S) 功能：返回構(gòu)架數(shù)組S的域名構(gòu)成的元胞數(shù)組NAMES。 牛牛文庫(kù)文檔分享34/742.2 牛牛文庫(kù)文檔分享33/74例2-53 給出構(gòu)架數(shù)組s的全部域名。NAMES = fieldnames(s) 牛牛文庫(kù)文檔分享35/74例2- 牛牛文庫(kù)文檔分享34/742)增加和刪除域構(gòu)架數(shù)組建立后，允許增加和刪除域。構(gòu)架數(shù)組的域的刪除可通過(guò)函數(shù)rmfield實(shí)現(xiàn)，格式為：S = rmfield (S,field) 功能：從構(gòu)架數(shù)組S中刪除

17、域field。 牛牛文庫(kù)文檔分享36/742)增 牛牛文庫(kù)文檔分享35/74例2-54 演示通過(guò)賦值語(yǔ)句增加域的方法。在已建立的構(gòu)架數(shù)組s的基礎(chǔ)上，增加課程成績(jī)域exams（三門功課），并刪除s的域sex。s(2).exams=90 82 88 ; % 增加s的域exams，并通過(guò)賦值語(yǔ)句為s(2) 賦值s(1) % 查看s(1，1)的詳細(xì)信息s(2) % 查看s(1，2)的詳細(xì)信息s2=rmfield(s,sex) %刪除s的域sex 牛牛文庫(kù)文檔分享37/74例2- 牛牛文庫(kù)文檔分享36/74 構(gòu)架數(shù)組元素的引用構(gòu)架數(shù)組的元素的引用可通過(guò)指出數(shù)組名稱、下標(biāo)、域名直接引用。例 2-55 演示

18、構(gòu)架數(shù)組元素的引用方法。s(1).numbers(2).number %引用number元素s(2).exams%引用exams元素，并求其平均值 牛牛文庫(kù)文檔分享38/742.2 牛牛文庫(kù)文檔分享37/74averge=(s(2).exams(1)+s(2).exams(2)+s(2).exams(3)/3 %求平均值s(2).aver=averge %增加aver域，并賦值為平均值這時(shí)s成為1x2 構(gòu)架數(shù)組，并有域name、number、class、exams和aver。 牛牛文庫(kù)文檔分享39/74ave 牛牛文庫(kù)文檔分享38/74 getfield和 setfield函數(shù)函數(shù)getfie

19、ld 的格式為：F = getfield (S,i,j,field,k)功能：獲取構(gòu)架數(shù)組的指定的域的域值。其中S是構(gòu)架數(shù)組名，i,j用來(lái)指定元素構(gòu)架的下標(biāo)，field是指定的域名，必須是字符串，k用來(lái)指定域中數(shù)組的下標(biāo)。 牛牛文庫(kù)文檔分享40/742.2 牛牛文庫(kù)文檔分享39/74函數(shù)setfield的格式為：S=setfield(S,field,V) S=SETFIELD(S,i,j,field,k,V)功能：設(shè)置構(gòu)架數(shù)組的指定的域的域值，其中S是構(gòu)架數(shù)組名，i,j用來(lái)指定構(gòu)架數(shù)組元素的下標(biāo)，field是指定的域名，必須是字符串，V是設(shè)置值。注意：S(i,j).field(k) = V 牛

20、牛文庫(kù)文檔分享41/74函數(shù)s 牛牛文庫(kù)文檔分享40/74例2-56 演示函數(shù)getfield和 setfield 的使用方法。getfield(s,1,2,exams,2)%獲取s的第二個(gè)元素域exams 的第2個(gè)值S=setfield(s,1,1,exams,1 2 3,88 98 78) % 設(shè)置s的第一個(gè)元素的域exams 的域值 牛牛文庫(kù)文檔分享42/74例2- 牛牛文庫(kù)文檔分享41/74如果為average設(shè)置域值呢?average=(S(1).exams(1)+S(1).exams(2)+S(1).exams(3)/3 %求平均值S=setfield(s,1,1,aver,averge) %設(shè)置aver的域值S.aver % 設(shè)置后查看aver的域值 牛牛文庫(kù)文檔分享43/74如果為 牛牛文