4.数组及运算-2课时.ppt

Matlab及其应用 Matlab及其应用 重庆大学光电工程学院 MATLAB 及应用 第四讲 数组及其运算 在matlab中，矩阵（变量）都不必事先定义维数大小，matlab会根据用户所输入的矩阵结构自动配置，并在此后的运算中按正确的数学法则自动的调整矩阵的维数。 数组是由一组实数、复数或者字符等排成的长方阵列（array），可以是“一维”、“二维”、“三维”或者“多维”。 数组运算：无论在数组上施加什么运算，对数组每个元素都平等地实施同样的操作(点运算符)。 数组使程序简单易读；指令更接近于数学计算公式；提高程序向量化程度；提高计算效率。 数组分类 按照数组中的数据类型： 数值数组 字符串数组 元胞数组 结构数组 以数组的结构分： 一维 二维 三维 多维 实例 绘制函数 在 时的曲线。 x=0:0.1:1; y=x.*exp(-x); plot(x,y) xlabel(‘x’); ylabel(‘y’); title=(‘y=x*exp(-x)’); 4.1 数值数组 4.1.1 一维数组（narr1.m） 创建 逐个元素输入法(元素不多的数组) 冒号生成法（生成等步长一维数组） x=a:inc:b（inc默认为1，（b-a）为inc的整数倍，也可以不是） 定数线性(对数)采样法 linspace和logspace 寻访和赋值（narr1.m） 对下标index的操作 Matlab下标从1开始，到end结束 4.1.2 二维数组（narr2.m、narr3.m） 创建 直接输入法（以行为单位，行间以；或者enter间隔，行内以空格或者，间隔） 以M文件创建 标识 全下标 单下标（按行显、按列存），不推荐 “逻辑1”标识（确切说不是标识，而是逻辑数组应用） 寻访与赋值 4.1.3 数组运算 数组运算规则：无论在数组上施加什么运算，对数组每个元素都平等地实施同样的操作。 数组运算常用函数：（三角函数、指数对数函数、复数函数、圆整求余函数等） MATLAB Functions: Functions - By Category: Elementary Math 4.1.4 矩阵运算 与数组运算的区别：二维数组是数的存储形式，矩阵是一种变换或者映射算子；二者数据结构（计算机表达）一致。 运算指令对比，见下页（Programming and Data Types: M-File Programming: Operators） 数组乘除、次方、开方、指数运算等均为“点”运算符 请课外复习矩阵运算，注意区分矩阵左除与右除 数组运算与矩阵运算是完全不同的概念，数组运算是MATLAB特有的便于计算和表示的算法，而矩阵运算是有严格的数学定义的。 4.1.5 数组生成函数（narr4.m） diag对角方阵（数组） eye单位方阵（数组） magic魔方阵（数组） ones全一阵（数组） rand随机阵（数组） randn正态随机阵（数组） zeros全零阵（数组） 4.1.6数组扩展 赋值扩展 多次寻访扩展 合成扩展 4.1.7 数组操作函数（narr5.m） 4.1.8 关系操作（narr6.m） 运算符：, , = , = , == , ~= 关系操作的结果为逻辑数 逻辑数：True和False，用1和0表示 所有非零数都为逻辑真，零为逻辑假 逻辑数组：所有元素为1或0的数组可以看为逻辑数组 标量可与任何维数组比较，比较在标量与每个元素间进行，数组间比较必须同维 4.1.9 逻辑操作 操作符： , | , ~ （注意与C语言的区别） narr7.m 一些关系逻辑函数 4.1.10 高维数组 创建 全下标赋值 低维数组合成 数组生成函数生成 数组函数构造（cat，repmat，reshape） 标识 ndims ％获得数组的维数 size ％获得数组各维的大小 length ％获得数组的所有维中的最大维 4.1.11 “非数”和“空”数组 非数：NaN，nan 产生：0/0, ∞/ ∞, 0 ×∞ 传递：对NaN（nan）作运算，产生的还是NaN 判断：isnan函数 “空数组”：a=[], b=ones(2,0) 判断：isempty函数 4.2 字符串数组 4.2.1 字符串入门 a=123.45 b=123.45 c=example 数值量占8字节，字符存放占2字节 必须在英文半角状态输入 4.2.2 字符串数组（narr8.m） 创建：a=‘Matlab programming’ size函数：size(a) 标识：与数组访问方式一致 ASCII码 当字符串本身包含‘’时，用两个联系的单引号（不能用双引号）标识 4.2.3 复杂字符串数组（二维字符