[信息与通信]第二章数据结构运算.ppt

第二章数据结构及其运算 主要内容 2.1 数据类型 2.2 一维数组 2.3 二维数组 2.4 高维数组 2.5 数组操作 2.6 数组运算与矩阵运算 2.7 多项式 2.8 关系运算、逻辑运算和运算符 2.9 字符串数组 2.10 细胞数组 2.11 结构体数组 2.1 引 言 数据结构是程序设计的重要基础，使用合理的数据结构去描述问题，能够缩短程序代码、简化程序结构、便于程序维护。 在MATLAB里共有六种基本数据类型，每一种类型可以构成一维、二维和多维的数组。这六种是： 双精度型（double）： 双精度数值类型，是最常用的类型； 字符型（char）：字符数组，每个字符占16位 ； 稀疏型（sparse）：双精度稀疏矩阵，只存储矩阵中的非0元素； 细胞型（cell）：细胞，可以存放任意类型数据 结构体（struct）：不同类型的数据集合 存储型（storage）：用于图像处理 2.1 引 言 数组（Array）可以是一维的行（或列），也可以是二维或多维的。用户可以操作整个数组，也可以操作数组中的某个或者某些元素。 MATLAB会根据表达式的运算结果，自动确定变量的类型和大小。变量的数据类型可以用以下函数来查看： isa（var，’type’） %变量var的数据类型名称如果 是type，则返回1，否则返回0 class(var) %返回变量a的数据类型名称 whos var %查看变量var的详细情况 2.2 一维数组 一、一维数组的创建 1．逐个元素输入法 2．冒号运算符法 【说明】 冒号运算符的格式是： startv : step : endv startv是初值，即数组的第一个元素值。 endv是终值，即数组的最后一个元素值。 step称为步长，即数组元素每次增加的值； 步长setp可以省略不写，此时默认步长为1； setp可以为负值，此时要求startvendv。 2.2 一维数组 2.2 一维数组 二、一维数组的访问 一维数组的访问遵循以下约定： 用下标方式访问数组元素，下标要用一对圆括号()引起来; 下标代表的是元素在数组中的位置序号，从1开始，最大值为数组中元素的个数; 下标可以是常量，也可以是变量; 可以访问数组中的单个元素，也可以访问数组中的某些元素，即数组的子数组。 2.3 二维数组 一、二维数组的建立 1．逐个输入数组元素值 如果数组内元素数量少，可以直接从键盘逐个输入元素的值，需要遵循的规则是： 整个数组必须用中括号“[ ]”括起来 数组的行与行之间用分号“;”分隔，或者用回车符分隔 每行之间的元素必须用逗号“,”或者空格分隔 分隔符必须是英文字符，即在英文状态下输入分号、 括号、方括号、逗号等 2.3 二维数组 2．利用M文件 如果数组元素很多，或者元素值要经常改变，我们可以采用M文件来输入和保存数组。 用M文件实现对数组x的输入和保存，方法如下： （1）在当前目录下，用程序编辑器建立一个名为MyData.m的文件； （2）在编辑器中输入x内容； （3）保存MyData.m文件； （4）在命令窗口键入MyData，就可以在内存中建立 数组x并读入数组元素的值。 2.3 二维数组 二、二维数组的访问 二维数组的访问遵循以下约定： 用下标方式访问数组元素，下标要用一对圆形括号()引起来； 用双下标方式访问数组元素，格式为(r,c)，其中r为二维数组的行下标，c为二维数组的列下标，下标之间用逗号分隔； 用单下标方式访问二维数组，二维数组的单下标是按照列优先规则排序的，即二维数组被看作是从第一列开始从左到右依次将各列首位连接而成的一维数组，单下标表示元素在这个一维数组中的位置； 单下标和双下标具有对应关系，其值可以通过 ind2sub和sub2ind函数进行转换； 可以访问二维数组的某个元素及其子数组，可 以对元素和子数组赋值。 2.3 二维数组 【说明】有关空数组 某一维长度为0的数组称为空数组; 空数组用[ ]表示，表示数组中没有元素，但可以表示计算结果为“空”; 仅仅能用isempty函数正确判断数组是否为空; 可以通过给数组元素赋值空数组来缩小数组的大小; 尽量不要用空数组参与逻辑运算和关系运算; 2.4 高维数组 一、高维数组的创建 可以采用下列方法创建高维数组： 直接通过全下标方式进行元素赋值； 用低维数组合成高维数组； 用数组生成函数（ones/zeros/rand等）生成高维数组； 用数组操作函数（repmat