matlab基本数据结构以及矩阵基本操作.ppt

第二章 基础知识 本章着重介绍的MATLAB基础知识包括： 数据类型； 基本矩阵操作； 运算符； 字符串处理函数。 目录 2.1 数 据 类 型 2.2 基本矩阵操作 2.3 运算符和特殊符号 2.4 字符串处理函数 习 题 2.1 数 据 类 型 1．数值类型 2．逻辑类型 3．字符和字符串类型 4．结构体类型 MATLAB中定义了很多种数据类型。本节讨论MATLAB中主要的数据类型及其使用方法。 在MATLAB中有15种基本数据类型，每种基本数据类型均以数组/矩阵的形式出现。 1．数值类型 数值类型包含 整数； 浮点数； 复数； Inf； NaN （1）整数类型 MATLAB支持1、2、4和8字节的有符号整数和无符号整数。数据类型的名称、表示范围和转换函数如下表所示。 （2）浮点数类型 MATLAB有单精度和双精度两种浮点数。其名称、存储空间、表示范围和转换函数如下表所示。 （3）复数类型 复数包含实部和虚部。在MATLAB中可以用i或者j来表示虚部。 （4）Inf和NaN Inf和-Inf分别表示正无穷大和负无穷 大。除法运算中除数为0或者运算结果溢 出都会导致inf或-inf的运行结果。 在MATLAB中用NaN（Not a Number） 来表示一个既不是实数也不是复数的数 值。 2．逻辑类型 在MATLAB中逻辑类型包含true和false，分别由1和0表示。在MATLAB中用函数logical()将任何非零的数值转换为true（即1），将数值0转换为false（即0）。 3．字符和字符串类型 在MATLAB中，数据类型（char）表示一个字符。一个char类型的1?n数组称为字符串string。 4．结构体类型 结构体类型是一种由若干属性（field）组成的MATLAB数组，其中的每个属性可以是任意数据类型。 下图表示了一个结构体（Personel），它包括3个属性（Name、Score和Salary），其中Name是一个字符串，Score是一个数值，Salary是一个1?5的向量。 （1）结构体数组的构造 构造一个结构体（数组）有两种方法。 利用赋值语句 通过赋值语句为结构体中的每个指定属性赋值，从而构造结构体。 利用函数struct() 在MATLAB中，函数struct()的具体用法如下： 其中，strArray、field和val分别表示结构体名、属性名和相应的属性值。 （2）结构体数组的访问 通过结构体数组的下标引用，可以访问任意元素的所有属性，同时可以对属性进行赋值。 2.2 基本矩阵操作 2.2.1 矩阵的构造 2.2.2 矩阵大小的改变 2.2.3 矩阵下标引用 2.2.4 矩阵信息的获取 2.2.5 矩阵结构的改变 2.2.6 稀疏矩阵 在MATLAB中，所有的数据均以二维、三维或高维矩阵的形式存储，每个矩阵的单元可以是数值类型、逻辑类型、字符类型或者其他任何数据类型。 对于标量，可以用1?1矩阵来表示； 对于一组n个数据，可以用1?n矩阵来表 示； 对于多维数组，可以用多维矩阵来表示。 在MATLAB中，用命令whos来显示数据的类型、存储空间等信息。 2.2.1 矩阵的构造 1．简单矩阵构造 2．特殊矩阵构造 3．向量构造 1．简单矩阵构造 最简单的方法是采用矩阵构造符“[]”。构造1?n矩阵（行向量）时，可以将各元素依次放入矩阵构造符[]内，并且以空格或者逗号分隔；构造m?n矩阵时，每行如上处理，并且行与行之间用分号分隔。 2．特殊矩阵构造 在MATLAB中还提供一些函数用来构造特殊矩阵，这些函数如下表所示。 续表 3．向量构造 最简单的方法是采用向量构造符“：”，其常用的用法如下。 （1）a:b