《matlab第三讲》PPT课件.ppt

第三讲数值数组的创建和赋值,matlab最大的特色可以说是它的矩阵操作了，它提供的相关命令可以很方便的解决与矩阵有关的数据处理，我们在学习的时候就可以体会到它的好处，这是c语言或者excel都无法比拟的.我们将重点学习一维数值数组和二维数值数组的创建访问和操作,并将结合中国大学生数学建模比赛的实例加以练习，避免纸上谈兵。,3.1一维数组的创建和寻访,一、一维数组的创建1.一维数组的创建（1）逐个元素输入法向量的元素用中括号括起来，如果是行向量，则元素之间用逗号或者是空格隔开；如果是列向量，则元素之间用分号隔开（分号表示换行）。,例如:x=(1,2,3,4,5,6,7,8)x=12345678;%一维1x8数组或x=1,2,3,4,5,6,7,8;%一维1x8数组,size(x)%查询x的大小ans=18,注意：size这个命令很有用,用于查询向量或者是矩阵的维数，size(x)返回的是一个一行两列的数组，数组的第一个元素表示x的行数，第二个元素表示x的列数，知道了size的用法，同学们还可以借助于帮助helpsize进一步熟悉它的用法。,例如:x=(1,2,3,4,5,6,7,8)Tx=1;2;3;4;5;6;7;8;%一维8x1数组size(x)%查询x的大小ans=81,（2）冒号生成法这是通过“步长”设定，生成一维“行”数组的方法，通用的格式：x=a:c:ba是数组的第一个元素，c是间隔，若(b-a)是c的整数倍，则所生成数组的最后一个元素等于b，否则小于b,例：产生以起始值=1,增量值=2,终止值=13的数组x=1:2:13x=135791113,x=1:2:12x=1357911,如果间隔为1，则可以缺省例如：x=1:10 x=12345678910,（3）利用linspace(起始值,终止值,元素数目)x=linspace(0,10,6);%利用linspace，以起始值=0,终止值=10之间,元素数目=6,x=0246810,二、一维数组的子数组寻访和赋值,例：x=8:-1:1x=87654321,x(2)%访问x的第二个元素ans=7,x(245)%取x的第二、四、五个元素组成一个新的数组ans=754,x(1:5)%x的第前五个元素ans=87654,注意：MATLAB中，访问向量x的第一个元素是x(1)，并且用的是圆括号()，注意与C语言中的区别，不要混淆,x(7:end)%x的第七个元素后的元素ans=21,x(8:-1:5)%x的第8个元素和第5个元素的倒排ans=1234,y=find(x5)%x中大于5的元素的位置y=123,x(find(x5)%大家猜猜返回的是什么,ans=876返回的是x中大与5的元素（按照它们在x中的顺序）,x(3)=%删除第三个元素x=871004321,x(8)=-1.1%加入第八个元素x=871004321-1.1,x(4)=100%给x的第四个元素重新给值100 x=8761004321,三、一维数组的操作,min(x)%求x最小的元素ans=-1.1,m,n=min(x)%min可以有两个返回值，大家看看m,n各表示什么m=-1.1n=8,注意：m表示x中最小的元素，n表示这个元素在x中的位置,max(x)%求x最大的元素ans=100,m,n=max(x)%max可以有两个返回值,与min类似m=100n=3,注意：m表示x中最大的元素，n表示这个元素在x中的位置,m=-1.10001.00002.00003.00004.00007.00008.0000100.0000n=87654213,m,n=sort(x)%sort可以有两个返回值，大家看看m,n各表示什么,注意：对比一下，x=(8,7,100,4,3,2,1,-1.1)，m表示把x中的元素按从小到大的顺序排序得到的新的向量，n表示这个新的向量中的元素原来在x中的位置,sort(x)%对x的元素按从小到大的顺序排序ans=-1.1125678100,m=-1.10001.00002.00003.00004.00007.00008.0000100.0000n=87654213,m,n=sort(x)%sort可以有两个返回值，大家看看m,n各表示什么,sort(x)%对x的元素按从小到大的顺序排序ans=-1.1125678100,思考：把x中的元素按从大到小的顺序排序怎么办，而且还想知道n新的向量中的元素原来在x中的位置,解决：把n中的元素倒排n=n(end:-1:1);%把x中的元素按从大到小的顺序排序之后个元素原来的位置m=x(n);%把x中的元素按从大到小的顺序排序得到的新向量,mean(x)%求x元素的平均值ans=15.4875,sum(x)%求x元素的总和ans=123.9000,abs(x)%对x的元素取绝对值，得到一个新的向量ans=8.00007.0000100.00004.00003.00002.00001.00001.1000,3.2二维数组（矩阵）的创建和寻访,一、二维数组（矩阵）的创建二维数组输入必须有以下三个要素：1.整个输入必须以方括号“”把所有元素括起来2.二维数组的行与行之间必须用分号“;”或回车键【Enter】隔离3.二维数组元素必须由逗号“,”或空格分隔,【例】输入矩阵,（1）在键盘上输入下列内容:(以;区隔各列的元素)A=1,2,3;4,5,6;7,8,9（2）按【Enter】键，指令被执行。（3）在指令执行后，MATLAB指令窗中将显示以下结果：A=123456789,或者A=1,2,34,5,67,8,9（以下是显示结果）A=123456789,二、二维数组的寻访和赋值,1.访问格式：A(r,c)%输出A的第r行第c列的元素例：A(2,1)%输出A的第2行第1列的元素ans=4,赋值格式：A(r,c)=s%给A的第r行第c列的元素赋值s例：A(2,1)=0%给A的第2行第1列的元素赋值0A=123056789,2.访问格式：A(r,:)%输出A的第r行的所有元素例：A(2,:)%输出A的第2行所有元素ans=056,赋值格式：A(r,:)=S%给A的第r行的所有元素赋值S注意：A的第r行的元素个数必须与S的元素个数相同例：A(2,:)=8:10%给A的第2行所有元素赋值8910A=1238910789,3.访问格式：A(:,c)%输出A的第c列所有元素例：A(:,1)%输出A第1列所有元素ans=187,赋值格式：A(:,c)=S%给A的第c列所有元素赋值S注意：A的第c列的元素个数必须与Sa的元素个数相同例：A(:,1)=-1;-2;-3%给A的第1列所有元素赋值-1;-2;-3A=-123-2910-389,4.访问格式：A(:)%由A的各列按自左到右的次序，首尾相接而成的“一维”长列数组ans=-1-2-32983109,赋值格式：A(:)=D%D必须是一个一维的数组，并且元素个数与A相同例：A(:)=-9:-1A=-9-6-3-8-5-2-7-4-1,思考：把A的1、3行组成一个新矩阵B，命令：B=A(13,:)把A的各行改变顺序，按照3、2、1行得到一个新的矩阵命令：A=A(end:-1:1,:)删除A的第1、2行，命令：A(12,:)=注意：对于列的操作是一样的道理,下面看一个实例：附件2数据1300多名病人按照4种疗法服药大约每隔8周测试的CD4浓度。第1列是病人编号，第2列是4种疗法的代码：第3列是病人年龄，第4列是测试CD4的时刻（周），第5列是测得的CD4，取值log(CD4+1).题目是通过这些数据得出不同年龄段的人应用不同疗法的疗效。那么首先应该处理这些数据，现阶段我们主要练习用matlab处理数据。,1.导入数据,首先我们应该把这些数据构成的一个大的矩阵导入matlab，方法有二：(1)把文本文档(.txt文件)中的矩阵导入matlab的workspace(注意,文本文档中只能是一个矩阵的形式,不能含有其他的文字符号)首先把文档所在处设为当前的路径，以便matlab能够找到,最好给这个文本重命名，最好是英文名，比如说我们把“附件2.txt”，命名为data.txt，设置好路径，在commandwindow中输入loaddata.txt回车之后就会发现在workspace中出现了一个变量：data这就完成了文本文档中矩阵的导入注意:格式是load+空格+单引号+文档名.txt+单引号,(2)FileImportData,出现以下窗口，选择好文件“打开”就可以了,选择“Next”,选择“Finish”，workspace中就出现了data这个变量,（2）操作练习,导入数据以后，我们做一些矩阵操作的练习1）把所有使用第一种疗法的病人的数据找出来，生成的新矩阵命名为program1，并查看这个矩阵的大小，把program1里cd4浓度出现了0的所在行删除。命令：place1=find(data(:,2)=1);%找出data中第二列的等于1的元素所在位置program1=data(place1,:);%把data中第二列的等于1的元素所在行提取出来组成一个新的矩阵%program1program1_size=size(program1);%查询program1的大小zeroplace=find(program1(:,5)=0);%找出program1第五列中等于0的元素的位置program1(zeroplace,:)=;%把program1第五列中等于0的元素所在行删除,2)把program1里的病人数据按年龄从大到小的顺序排列命令：m,n=sort(program1(:,3);%把program1的第三列的元素按从小到大的顺序排列,n返回的是%排列之后各元素原来的位置program1=program1(n,:);%把program1各行的顺序改变了，按照第三列的序改变的%目前的序是从小到大,要求是从大到小,所以在把各行的顺序变一下program1=program1(end:-1:1,:);%把program1各行的顺序改变了，按照第三列的从大到小的序改%变的,3)找出program1里年龄大于30岁的病人，把这些病人的数据保存到矩阵program1_30中,计算最后一列的平均值，找出最后一列的最大最小值及他们所在的位置这个问题作为作业，保存在exercise3_0.m中,作业：,1.以起始值0，终止值2，产生含有20个等距元素的一维数组x（1）用两种不同的指令实现（2）查询x的大小（3）访问x的第三个元素（4）给x的第四个元素赋值0（5）取x的第一、五、六个元素组成一个新的数组y(6)取x的第前六个元素组成一个新的数组z(7)x的第十个元素后的元素(8)x的第十个元素和第二个元素的倒排(9)x中大于的元素(10)给x的第十个元素重新给值-1(11)删除第二十个元素（12）求x最大的元素，最小元素，求平均值，求和，按从达到小顺序排列x的元素把解决这道题的命令保存在exercise3_1.m