实验三 MATLAB矩阵分析与处理和字符串操作实例.doc

实验三 MATLAB矩阵分析与处理、字符串操作一、实验目的1掌握生成特殊矩阵的方法2熟练掌握矩阵的特殊操作及一些特殊函数3熟练掌握MATLAB的字符串操作4掌握MATLAB矩阵的关系运算及逻辑运算法则二、实验内容1特殊矩阵分析与处理操作常用的产生通用特殊矩阵的函数有:zeros( );ones( );eye( );rand( );randn( ). 下面建立随机矩阵。（1） 在区间20,50内均匀分布的5阶随机矩阵。（2） 均值为0.6、方差为0.1的5阶随机矩阵。说明：产生(0 ,1)区间均匀分布随机矩阵使用rand函数，假设得到了一组满足（0，1）区间均匀分布的随机数xi，则若想得到任意a,b区间上均匀分布的随机数，只需要用计算即可。产生均值为0、方差为1的标准正态分布随机矩阵使用randn函数，假设已经得到了一组标准正态分布随机数xi，如果想要更一般地得到均值为计算出来。针对本例，命令如下：x=20+(50-20)*rand(5)y=0.6+sqrt(0.1)*randn(5) 建立对角阵。diag( )函数除了可以提取矩阵的对角线元素以外，还可以用来建立对角矩阵。设V为具有m个元素的向量，diag(V)将产生一个m*m对角矩阵，其主对角线元素即为向量V的元素。例如：diag(1,2,-1,4)ans= diag(V)函数也有另一种形式diag(V,k)，其功能是产生一个n*n(n=m+|k|)的对角矩阵，其第k条对角线的元素即为向量V的元素。例如：diag(1:3,-1)ans= 矩阵的旋转函数rot90(A,k)表示将矩阵A以90度为单位对矩阵按逆时针方向进行k倍的旋转。 rem与mod函数的区别练习：1 写出完成下列操作的命令。（1）建立3阶单位矩阵A。eye(3)（2）建立5*6随机矩阵A，其元素为100,200范围内的随机整数。A=fix(100+(200-100)*rand(5,6)（3）产生均值为1，方差为0.2的500个正态分布的随机数。B=1+sqrt(0.2)*randn(50,10)（4）产生和A同样大小的零矩阵。zeros(size(A)（5）将矩阵A主对角线的元素加30。B=eye(5,6)*30A+B或学完稀疏矩阵之后rand(5,6)+speye(5,6)*30（6）从矩阵A提取主对角线元素，并以这些元素构成对角阵。B=diag(diag(A) 注：转置是把列向量转变成行向量。2 先建立5*5的矩阵A，然后将A的第一行元素乘以1，第二行元素乘以2，第五行乘以5。（提示：用一个对角矩阵左乘一个矩阵时，相当于用对角阵的第一行元素乘以该矩阵的第一行，用对角阵的第二行乘以该矩阵的第二行，依次类推。因此，只需按要求构造一个对角矩阵D，并用D左乘A即可。如果要对A的每列元素乘以同一个数，可以用一个对角阵右乘矩阵A。）矩阵A中的元素自已随便建立。A=rand(5)D=diag(1:5)D*A3 使用函数，实现方阵左旋90度或右旋90度的功能。原矩阵为A，A左旋后得到B，右旋后得到C。 ，B=rot90(A)C=rot90(A,3)4 将矩阵用flipud、fliplr、rot90、diag、triu和tril函数进行操作。5 将矩阵组合成两个新矩阵。（1） 组合成一个3*4的矩阵，第一行为按列顺序排列的a矩阵元素，第二行为按列顺序排列的b矩阵元素，第三行为按列顺序排列的c矩阵元素，即a1=reshape(a,1,4)b1=reshape(b,1,4)c1=reshape(c,1,4)d=a1;b1;c1（2） 按照a,b,c的列顺序组合成一个行矢量，即1 15 2 7 5 11 9 6 10 3 4 0d=a1 b1 c16 输入a=2.59 1.49 3.1 -0.2，分别使用数学函数ceil、fix、floor、round查看各种取整的运算结果。7 在0,3区间，求y=sin(x)的值。(从函数值着手进行处理)要求：（1）消去负半波，即（,2）区间内的函数值置0。（2）（/3, 2/3 ）和（ 7/3, 8/3 ）区间内取值均为sin /3 。2、字符串操作建立一个字符串向量，然后对该向量做如下处理：(1) 取第15个字符组成的子字符串。(2) 将字符串倒过来重新排列。(3) 将字符串中的小写字母变成相应的大写字母，其余字符不变。(4) 统计字符串中小写字母的个数。命令如下：ch=ABc123d4e56Fg9;subch=ch(1:5) %取子字符串revch=ch(end:-1:1) %将字符串倒排k=find(ch=a&ch=z) %找小写字母的位置ch(k)=ch(k)-(a-A) %将小写字母变成相应的大写字母char(ch) length(k) %统计小写字母的个数练习：1. 输入字符串变量a为“hello”,将a的每个字符向后移4个，例如“h”变为“l”