matlab第二章-PPT幻燈片

第二章MATLAB數(shù)據(jù)及其運算2.1數(shù)據(jù)特點矩陣是MATLAB最基本、最重要的數(shù)據(jù)對象，一列（一行）矩陣——向量矩陣的每個元素必須具有相同數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)對象矩陣struct結(jié)構(gòu)體cell單元Sparse稀疏矩陣第二章MATLAB數(shù)據(jù)及其運算2.1數(shù)據(jù)特點數(shù)值數(shù)據(jù)doublesingle

int8int16int32uint8uint16uint32字符數(shù)據(jù)charstrings第二節(jié)變量及其操作2.2.1變量與賦值（1）變量的命名：字母開頭、區(qū)分大小寫、變量名不超過31位、不能有中文(包括文件名）。尤其注意命令時，變量名不與已有的M文件、內(nèi)建函數(shù)名稱等重名。例：A,a,Myphoto,myphoto…第二節(jié)變量及其操作2.2.2、變量的管理（1）變量的顯示與刪除who，whos，clear，（2）變量的存儲和載入save，load第二節(jié)變量及其操作（1）變量的顯示與刪除第一種調(diào)用方式：who：顯示當(dāng)前工作空間中所有變量的簡列表whos：列出變量的大小、格式等詳細信息clear：清除工作空間中所有的變量第二種調(diào)用方式whos變量名：列出指定變量的詳細信息clear變量名：清除指定的變量第三種調(diào)用方式，whos變量名*：列出一類變量的詳細信息第二節(jié)變量及其操作（2）變量的存儲和載入（1）savefilenamevariables將變量列表variables所列出的變量保存到磁盤文件filename中Variables所表示的變量列表中，不能用逗號，各個不同的變量之間只能用空格來分隔。未列出variables時，表示將當(dāng)前工作空間中所有變量都保持到磁盤文件中。缺省的磁盤文件擴展名為“.mat”，可以使用“-”定義不同的存儲格式（ASCII、V4等）(2)SAVE('filename','var1','var2')第二節(jié)變量及其操作2.2.3數(shù)據(jù)的顯示格式如果結(jié)果為整數(shù)，則顯示沒有小數(shù)；如果結(jié)果不是整數(shù)，則輸出形式有：formatshort：短格式（5位定點數(shù)）99.1253formatlong：長格式（15位定點數(shù)99.12345678900000formatshorte：短格式e方式9.9123e+001formatlonge：長格式e方式9.912345678900000e+001formatbank：2位十進制99.12formathex：十六進制格式第三節(jié)MATLAB矩陣的表示1.矩陣的建立2.矩陣的拆分_矩陣尺寸的變化3.矩陣元素的刪除第三節(jié)MATLAB矩陣的表示1、矩陣的建立（1）直接輸入法[…]。注意元素間隔和行間隔。（2）由文件生成（3）冒號法（1×N）。注意元素的個數(shù)問題。（4）函數(shù)法（特殊矩陣）(ones，zeros，rand等）A=ones(5);或A=ones(5,5);（5）網(wǎng)格矩陣（meshgrid）[A,B]=meshgrid(a,b)或[A,B]=meshgrid(a)，或A=linspace(x1,x2,N)。(6)稀疏矩陣（sparsespdiags)矩陣生成不但可以使用純數(shù)字（含復(fù)數(shù)），也可以使用變量（或者說采用一個表達式）。矩陣的元素直接排列在方括號內(nèi)，行與行之間用分號隔開，每行內(nèi)的元素使用空格或逗號隔開。大的矩陣可以用分行輸入，回車鍵代表分號?！穣=[2,4,5368]y=245368（1）直接輸入法_命令行輸入》a=1;b=2;c=3;》x=[5bc;a*ba+cc/b]x=5.0002.0003.0002.0004.0001.500（2）M文件輸入法用線性等間距生成向量矩陣（start:step:end）》a=[1:2:10]a=13579其中start為起始值，step為步長，end為終止值。當(dāng)步長為1時可省略step參數(shù)；另外step也可以取負數(shù)。（3）冒號表達式替代方法：linspacelinspace(a,b,n)能否用linspace產(chǎn)生a=[1:2:10]的結(jié)果（4）函數(shù)法調(diào)用特殊函數(shù)產(chǎn)生矩陣。注意事項：生成矩陣的維數(shù)，所調(diào)用函數(shù)的輸入?yún)?shù)。函數(shù)法(ones,zeros,rand,randn等）A=ones(n);或A=ones(m,n)A=ones(5)與A=ones(5,5)等價;可產(chǎn)生任意維矩陣產(chǎn)生一維矩陣:a=ones(1,n)或a=ones(n,1);（5）matlab的特殊命令a、網(wǎng)格矩陣（meshgrid）_產(chǎn)生二維矩陣[A,B]=meshgrid(a,b)[A,B]=meshgrid(a,a)等價于[A,B]=meshgrid(a)輸入a和b不受限制，只能參數(shù)二維矩陣。例，[a,b]=meshgrid(ones(1,5),ones(1,5));[a,b]=meshgrid(ones(5),ones(5));[a,b]=meshgrid(ones(5,5,5),ones(5,5,5));等等b、linspace_產(chǎn)生一維矩陣第三節(jié)MATLAB矩陣的表示2、矩陣的拆分矩陣元素的訪問矩陣的擴充矩陣的重組/重構(gòu)獲取子矩陣矩陣元素的刪除第三節(jié)MATLAB矩陣的表示2、矩陣的拆分矩陣元素的訪問矩陣的擴充矩陣的重組/重構(gòu)獲取子矩陣矩陣元素的刪除第三節(jié)MATLAB矩陣的表示a)矩陣元素的訪問A=[12;34];A(1,1)ans=1A(1,3)第三節(jié)MATLAB矩陣的表示2、矩陣的拆分

矩陣元素的訪問

矩陣的擴充矩陣的重組/重構(gòu)獲取子矩陣矩陣元素的刪除第三節(jié)MATLAB矩陣的表示b)矩陣的擴充1)自動擴充矩陣元素A=[12;34];A(3,3)=10;A=12034000102)[]的使用C=[A;13];第三節(jié)MATLAB矩陣的表示2、矩陣的拆分

矩陣元素的訪問矩陣的擴充矩陣的重組/重構(gòu)獲取子矩陣矩陣元素的刪除第三節(jié)MATLAB矩陣的表示c)矩陣的重組1)冒號重組A=[12;34];A(:)2)reshape的使用第三節(jié)MATLAB矩陣的表示c)矩陣的重組2)reshape(A,m,n)m為行數(shù)，n為列數(shù)A=[123;345];B=reshape(A,6,1)B=reshape(A,3,2)B=A(:)第三節(jié)MATLAB矩陣的表示2、矩陣的拆分

矩陣元素的訪問矩陣的擴充矩陣的重組/重構(gòu)獲取子矩陣矩陣元素的刪除第三節(jié)MATLAB矩陣的表示d)子矩陣的獲取利用冒號表達式A為m*n維矩陣，A(:,j)表示第j列，A(:,j:j+k)表示第j列到j(luò)+k列A(i:i+k,j:j+k)表示第i~i+k行和第j~j+k列例：A=[123;234];B=A(:,1);B=A(:,1:2);第三節(jié)MATLAB矩陣的表示2、矩陣的拆分

矩陣元素的訪問矩陣的擴充矩陣的重組/重構(gòu)獲取子矩陣矩陣元素的刪除第三節(jié)MATLAB矩陣的表示e)矩陣元素的刪除利用空矩陣刪除矩陣的元素例：A=[123;234];A(:,[23])=[];A(:,2)=[];A(1,1)=[];第三節(jié)MATLAB矩陣的表示兩個常用的命令length和size例：A=[123234];length(A)A=[123;234];size(A)size(A,1)size(A,2)size(A,3)第四節(jié)數(shù)據(jù)運算1、算術(shù)運算基本算術(shù)運算乘方與開方點運算（與矩陣乘除相對應(yīng)）常用數(shù)學(xué)函數(shù)2、關(guān)系運算

大于、小于、等等3、邏輯運算與、或、非第四節(jié)數(shù)據(jù)運算1、算術(shù)運算a、基本算術(shù)運算——加、減、乘和除：1）進行矩陣加減時，參與運算的矩陣必須同維。2）A/B時，A、B列數(shù)必須相同。A\B時，A、B行數(shù)必須相同。3）矩陣的左乘與右乘不同。（A*B不等于B*A）4）矩陣的左除與右除不同。（A/B不等于A\B）b、乘方與開方，矩陣必須為方陣c、點運算d、常用數(shù)學(xué)函數(shù)第四節(jié)數(shù)據(jù)運算2、關(guān)系運算判斷語句提供6種關(guān)系運算符，<，<=，>，>=，==，~=3、邏輯運算與，或，非y1=(y>=0).*y;例2.4在[0,3π]區(qū)間，求y=sinx的值，要求：1、消去負半波，即(π，2π)區(qū)間內(nèi)的函數(shù)值設(shè)為零2、(π/3，2π/3)和(7π/3，8π/3)區(qū)間內(nèi)取值均為sin(π/3)。法一、x=0:pi/100:3*pi;y=sin(x);y1=(x<pi|x>2*pi).*y;q=(x>pi/3&x<2*pi/3)|(x>7*pi/3&x<8*pi/3);qn=~q;y2=q*sin(pi/3)+qn.*y1;例2.4在[0,3π]區(qū)間，求y=sinx的值，要求：1、消去負半波，即(π，2π)區(qū)間內(nèi)的函數(shù)值設(shè)為零2、(π/3，2π/3)和(7π/3，8π/3)區(qū)間內(nèi)取值均為sin(π/3)。法一、x=0:pi/100:3*pi;y=sin(x);y1=(y>=0).*y;p=sin(pi/3);y2=(y>=p)*p+(y<p).*y1;例2.4在[0,3π]區(qū)間，求y=sinx的值，要求：1、消去負半波，即(π，2π)區(qū)間內(nèi)的函數(shù)值設(shè)為零2、(π/3，2π/3)和(7π/3，8π/3)區(qū)間內(nèi)取值均為sin(π/3)。法一、x=0:pi/100:3*pi;y=sin(x);y1=(y>=0).*y;

法三、y1=y;y1(y1<=0)=0;思考：采用法三的方式，解答要求22.4.3關(guān)系與邏輯運算函數(shù)all若向量的所有元素非零，則結(jié)果為1any若向量中任何一個元素非零，則結(jié)果為1exist判斷變量（文件）是否存在find找到矩陣中特定元素的位置和值2.4.3關(guān)系與邏輯運算函數(shù)exist判斷變量（文件）是否存在exist(‘名稱‘，’屬性‘)exist(‘a(chǎn)’,’var’);2.4.3關(guān)系與邏輯運算函數(shù)find找到矩陣中特定元素的位置和值二維2.4.3關(guān)系與邏輯運算函數(shù)find找到矩陣中特定元素的位置和值一維第五節(jié)字符串單引號的運用xm=‘sichuanuniversity’;ch=[‘a(chǎn)bcdf’;’123456’];ch[1,1]ans=a字符串是以ASCII碼形式存儲的。abs和double都可以用來獲取字符串矩陣所對應(yīng)的ASCII碼數(shù)值矩陣。反之，可以用char函數(shù)將ASCII碼矩陣轉(zhuǎn)換為字符串2.5字符串?dāng)U充與刪除A=[‘a(chǎn)’‘b’;‘c’‘d’];A(1,3)=‘f’;A(:,1)=[];2.5字符串矩陣乘法A=[‘a(chǎn)’‘b’;‘c’‘d’];B=A.*A;C=A*A;建立一個字符串向量，然后做如下處理：1）將字符串到過來重新排列2）將字符串按字母順序排列（不分大小寫）3）將字符串中的所有大寫字母轉(zhuǎn)成小寫Ch=‘ABab123decwbop’;rech=Ch(end:-1:1)sortch=sort(Ch)ans=123ABabbcdeopwk1=find(Ch>=‘a(chǎn)’&Ch<=‘z’);Ch(k)=ch(k)-(‘a(chǎn)’-’A’);eval的功能是把字符串的內(nèi)容作為對應(yīng)的matlab語句來執(zhí)行其它字符串處理函數(shù)以及其含義strcat用于字符串的連接num2str將數(shù)值轉(zhuǎn)換為字符串Int2str將整數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串strcmp用于字符串的比較P=strcat(‘sichuan’,’university’)P=[‘sichuan’,university’];P=strcat(‘sichuan’,’university’,num2str(2009))x=1:100;figure,plot(x);text(10,20,’x=10’)eval([‘x=1:100;’])eval([‘x=1:’num2str(kk)‘;’])

第六節(jié)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和單元數(shù)據(jù)一、StructureArrays(結(jié)構(gòu)數(shù)組)將數(shù)組的每個元素賦予相同的結(jié)構(gòu)（字段），每個字段可以有不同的數(shù)據(jù)類型，于是，MATLAB將一個復(fù)雜的表數(shù)據(jù)變