《MATLAB数据》word版.doc

MATLAB数据 一 . MATLAB数据的特点1矩阵是MATLAB最基本、最重要的数据对象。单个数据(标量)可以看成是矩阵的特例。2MATLAB数据类型v 数值数据：双精度型、单精度数、带符号整数和无符号整数。v 字符数据。v 结构(Structure)和单元(Cell)。v 多维矩阵和稀疏矩阵(Sparse)。 二. 变量和赋值1. 变量的命名 在MATLAB中，变量名是以字母开头，后接字母、数字或下划线的字符序列，最多19个字符。 在MATLAB中，变量名区分字母的大小写。MATLAB提供的标准函数名以及命令名必须用小写字母。2.赋值语句MATLAB赋值语句有两种格式：(1) 变量=表达式 (2) 表达式 一般地，运算结果在命令窗口中显示出来。如果在语句的最后加分号，那么，MATLAB仅仅执行赋值操作，不再显示运算的结果。 在MATLAB语句后面可以加上注释，注释以%开头，后面是注释的内容。 例2.1 计算表达式的值，并将结果赋给变量x，然后显示出结果。 在MATLAB命令窗口输入命令： x=(5+cos(47*pi/180)/(1+sqrt(7)-2*i) %计算表达式的值.3. 数据的输出格式 MATLAB用十进制数表示一个常数，具体可采用日常记数法和科学记数法两种表示方法。 数据输出时用户可以用format命令设置或改变数据输出格式。format命令的格式为： format 格式符 注意，format命令只影响数据输出格式，而不影响数据的计算和存储。 4 预定义变量 在MATLAB工作空间中，还驻留几个由系统本身定义的变量。它们有特定的含义，在使用时，应尽量避免对这些变量重新赋值。 5 内存变量的管理 1. 内存变量的显示与删除 who和whos这两个命令用于显示在MATLAB工作空间中已经驻留的变量名清单。 clear命令用于删除MATLAB工作空间中的变量。 注意，预定义变量不能被删除。 2. 工作空间浏览器 (1) 工作空间浏览器的启动 (2) 工作空间浏览器的操作 3. 内存变量文件v 利用MAT文件(.mat)可以把当前MATLAB工作空间中的一些有用变量长久地保留下来。v MAT文件的生成和装入由save和load命令来完成。常用格式为： save 文件名 变量名表 -append-ascii load 文件名 变量名表 -ascii三, MATLAB矩阵 2.3.1 矩阵的建立 1. 直接输入法 将矩阵的元素用方括号括起来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用空格或逗号分隔，不同行的元素之间用分号分隔。例如 A=1 2 3;4 5 6;7 8 9 2. 利用M文件建立矩阵 对于比较大且比较复杂的矩阵，可以为它专门建立一个M文件。 例2.2 利用M文件建立MYMAT矩阵。 (1)启动有关编辑程序或MATLAB文本编辑器，并输入待建矩阵. (2)把输入的内容以纯文本方式存盘(设文件名为mymatrix.m)。 (3)运行该M文件，就会自动建立一个名为MYMAT的矩阵，可供以后使用。 3. 利用MATLAB函数建立矩阵 几个产生特殊矩阵的函数：zeros、ones、 eye、rand、randn。 这几个函数的调用格式相似，下面以产生零矩阵的zeros函数为例进行说明。其调用格式是： zeros(m) 产生mm零矩阵 zeros(m,n) 产生mn零矩阵。 zeros(size(A) 产生与矩阵A同样大小的零矩阵 相关的函数有：length(A)给出行数和列数中的较大者，即length(A)=max(size(A)；ndims(A)给出A的维数。 例2.3 分别建立33、32和与矩阵A同样大小的零矩阵。(1)建立一个33零矩阵：zeros(3)(2)建立一个32零矩阵：zeros(3,2)(3)建立与矩阵A同样大小零矩阵：zeros(size(A) 此外，常用的函数还有reshape(A,m,n)，它在矩阵总元素保持不变的前提下，将矩阵A重新排成mn的二维矩阵。 4. 建立大矩阵 大矩阵可由方括号中的小矩阵建立起来。例如 A=1 2 3;4 5 6;7 8 9; C=A,eye(size(A); ones(size(A),A 2.3.2 冒号表达式 冒号表达式的一般格式： e1:e2:e3 还可以用linspace函数产生行向量：linspace(a,b,n) linspace(a,b,n)与a:(b-a)/(n-1):b等价。 2.3.3 矩阵的拆分1. 矩阵元素 MATLAB允许用户对一个矩阵的单个元素进行赋值和操作。例如 A(3,2)=200 也可以采用矩阵元素的序号来引用矩阵元素。矩阵元素按列编号，先第一列，再第二列，依次类推。 以mn矩阵A为例，矩阵元素A(i,j)的序号为(j-1)*m+i。其相互转换关系也可利用sub2ind和ind2sub函数求得。 2. 矩阵拆分 (1)利用冒号表达式获得子矩阵 A(:,j)表示取A矩阵的第j列全部元素；A(i,:)表示A矩阵第i行的全部元素；A(i,j)表示取A矩阵第i行、第j列的元素。 A(i:i+m,:)表示取A矩阵第ii+m行的全部元素；A(:,k:k+m)表示取A矩阵第kk+m列的全部元素，A(i:i+m,k:k+m)表示取A矩阵第ii+m行内，并在第kk+m列中的所有元素。 此外，还可利用一般向量和end运算符等来表示矩阵下标，从而获得子矩阵。end表示某一维的末尾元素下标。 (2)利用空矩阵删除矩阵的元素 在MATLAB中，定义为空矩阵。给变量X赋空矩阵的语句为X=。 注意，X=与clear X不同，clear是将X从工作空间中删除，而空矩阵则存在于工作空间，只是维数为0。 将某些元素从矩阵中删除，采用将其置为空矩阵的方法就是一种有效的方法。 2.3.4 多维矩阵以三维矩阵为例，常用的方法有4种：(1)对二维矩阵进行扩充得到三维矩阵。(2)若干个同样大小的二维矩阵进行组合得到三维矩阵。(3)除产生单位矩阵的eye函数外，前面介绍的建立矩阵的