matlab第3章 单元数组与结构数组ppt课件

1、第3章 单元数组与结构数组,3.1 字符串数组,3.2 单元数组,3.3 结构数组,3.4 综合实例,3.1 字符串数组,3.1.1 串数组的生成,1直接输入法 直接用单引号输入，例如： Book=MATLAB 7.14 (R2012a)基础 显示的结果为： Book = MATLAB 7.14 (R2012a)基础,若在单引号外加大括号也可以显示字符串，例如： S=数组计算 S = 数组计算 从结果来看，显示的内容有单引号标示，而单引号法显示的却只是文本。,2利用命令disp法 格式 disp(S) %S是字符串，显示出S的文本 例如： disp(Book) 显示的结果为： MATLAB 7

2、.14 (R2012a)基础,3利用命令char法 格式 char(S) %S是字符串，显示出S的文本 例如： char(MATLAB工具箱) ans = MATLAB工具箱,首页,4利用命令input法 格式 input(out,in) %显示出字符串out的文本并等待终端的输入，in可缺省 如果变量in是s，则输入的内容以字符串的形式进行保存。,例如，在命令窗口中输入： x=input(Give a number x:) 显示的结果为： Give a number x: 然后在“x:：”的后面输入一个数，不妨为6，回车即得： x = 6 此时数值6以变量x的形式显示在Workspace工作

3、空间内。,若执行如下命令： x=input(Give a number x:,s) Give a number x:6 x = 6 此时数字6以字符串的形式保存在Workspace工作空间内。,5在字符串中用两个单引号来表示一个单引号 Its a reference book. ans = Its a reference book.,3.1.2 串数组的访问和大小,1串数组的访问 字符串的存储是按其中字符逐个顺序单一存放的，且存放的是字符的内部代码ASCII码。当在屏幕上显示字符变量的值时，显示出来的是文本，而不是ASCII数字。由于字符串是以向量的形式来存储的，所以可以通过它的下标对字符串中

4、的任何一个元素进行访问。 例如，对上面定义的字符串Book，输入命令： Book(14:19) ans = R2012a,3字符串的查找 在字符串中寻找某个字符串可用函数findstr来实现。 格式 findstr(S1,S2) %S1、S2都为字符串，表示在较长的字符串中 查找较短的字符串出现的次数，并返回其位置,2字符串的长度 一个字符串的长度可用length和size函数来确定大小。例如： length(Book) ans = 22 size(Book) ans = 1 22,例如，在上面定义的字符串Book中查找A所在的位置： findstr(Book,A) ans = 2 5 fin

5、dstr(A,Book) ans = 2 5 注：字符串和要查找的字符串的位置可以互换，结果相同。因此，无论S1、S2哪个为长字符串，位置在前在后都没有关系。,3.1.3 多行串数组的创建,首页,1多行串数组的直接输入 字符串数组可以是多行多列的数组，但必须保证每一行都有相同的列数。若字符串长度不一样，需要用空格填充，保证所有行的长度都相同。例如： S1=This string array;has two rows. %使用矩阵产生法，第二行后面需加4个空格 S1 = This string array has two rows.,2利用串操作函数创建多行串数组 利用函数char、strvca

6、t 创建多行串数组，每行的字符串长度可以不同。例如： S1=char(This string array,has two rows.) S1 = This string array has two rows. S2=strvcat(创建,多行,字符串数组) S2 = 创建 多行 字符串数组,1字符串转换成矩阵 将字符串转换成矩阵的函数为str2mat。例如： S=数值,字符串,2012年6月 M=str2mat(S) S = 数值 字符串 2012年6月 M = 数值 字符串 2012年6月,3.1.4 字符串数组的转换,2字符串与数值的转换 利用str2num和num2 str实现字符串与数

7、值的相互转换。例如： X=1:9; S=num2str(X) S = 1 2 3 4 5 6 7 8 9,注：虽然S的显示结果与X看上去一样，但其含义不同。X是数组，S是字符串。同样字符串可以转化为数组，例如：, S=11 22;33 44 S = 11 22 33 44 X=str2num(S) X = 11 22 33 44,3.2 单元数组,首页,3.2.1 单元数组的创建,1使用大括号 直接创建 例如： A=Command ,Workspace;Current Directory,History A = Command Workspace Current Directory Histo

8、ry,2对细胞元素直接赋值创建 【例3-1】创建一个学生的各科成绩单元数组。 S1,1=语文; S1,2=数学; S1,3=外语; S1,4=物理; S1,5=化学; S1,6=生物; S2,1=102; S2,2=125; S2,3=130; S2,4=86; S2,5=82; S2,6=80; S,3利用函数cell创建一个大小合适的空矩阵 格式 cell(m,n) %创建一个mn的空细胞矩阵，矩阵所有行必须要有相同的细胞数,首页,运行结果如下： S = 语文 数学 外语 物理 化学 生物 102 125 130 86 82 80,注：该方法首先使用cell函数定义一个单元数组，此时，由于

9、数组的各个元素还没有定义，因此，所显示的单元数组中元素都用空阵 来表示。然后，依次输入单元数据中各个元素的值，可以发现，每输入一个值，用相应的值代替空阵。,3.2.2 单元数组的显示,首页,1celldisp函数 格式 celldisp(cell) %逐个显示cell的每个元素的值 例如，对【例3-2】中的数组B，执行命令： celldisp(B) 显示的结果如下： B1,1 = matrix B2,1 = 1234 5678 B1,2 = laboratory B2,2 = Tollboxs B1,3 = MATLAB B2,3 = 7.14 2012(a),2cellplot函数 格式 c

10、ellplot(B) %用彩色的图形来显示单元型变量B的结构形式,例如，对【例3-2】中的数组B，继续执行命令： cellplot(B) 显示结果如图3-1所示。,首页,图3-1 单元型变量的结构,实际上，B1相当于B1,1；B2相当于B2,1；B3相当于B1,2，等等。注意使用大括号与小括号的不同，大括号是用于标示单元而不考虑这些单元的值，而小括号用于寻址单元的值。,3.2.3 单元数组的内容获取,为了获取单元数组中一个单元的值，只需使用大括号。如对【例3-2】中的数组B，执行命令： B1 ans = matrix B2 ans = 1234 5678 B3 ans = laboratory

11、,例如： B(1) ans = matrix B(2) ans = 2x4 char,首页,MATLAB的单元数组在进行统计分析时，不能直接使用计算统计量的函数，而必须将单元数组中单元的数值转化成数值向量，随后进行数值计算。,3.2.4 单元数组的数据处理,首页,例如，对【例3-1】中形成的数组，计算这个学生考试的总分。 由于数组C的显示结果为： C = 语文 数学 外语 物理 化学 生物 102 125 130 86 82 80,运行结果如下： X = 102 125 130 86 82 80 ans = 605,若直接对C的第2行求和，命令窗口显示出错。这时需将单元数组转化成数值数组，具体

12、程序如下： for i=1:6 X(i)=C2,i; %将单元数组C的第二行第i列的内容赋于数值数组X end X, sum(X) %显示数组X及考试总分,3.3 结构数组,首页,1直接输入法 在给结构数组中元素直接赋值的同时定义该元素的名称，并使用“.”将结构变量名与元素名连接。,格式 struct_name(record#).field_name=data,%创建将数据data直接赋值给变量名,struct_name(record#)和元素名,field_name的结构数组,说明 创建11的结构数组时可省略记录号(record#)项,【例3-3】 建立学生档案的小型数据库。 student

13、.test=90 86 82 88 92 75 80; =zhaohua; student.sex=F; student.age=20;, student.num=20110501; student.add=qd uinversity; student.tel student,运行结果如下,student = test: 90 86 82 88 92 75 80 name: zhaohua sex: F age: 20 num: 20110501 add: qd uinversity tel:我们可以继续添加其他学生数

14、据的结构变量，只需要加记录号即可： student(2).test=92 87 85 81 90 78 82; student(2).name=yangping; student(2).sex=M; student(2).age=22; student(2).num=20110502; student(2).add=qd uinversity; student(2).tel,我们可以继续添加其他学生数据的结构变量，只需要加记录号即可： student(2).test=92 87 85 81 90 78 82; student(2).name=yangping; stu

15、dent(2).sex=M; student(2).age=22; student(2).num=20110502; student(2).add=qd uinversity; student(2).tel,此时输入student，将只得到该结构的成员变量名而不显示内容： student student = 1x2 struct array with fields: test name sex age num add tel,可以继续在命令窗口中查询student的具体内容： student(1) %系统将开始的student默认为student(1) ans = t

16、est: 90 86 82 88 92 75 80 name: zhaohua sex: F; age: 20; num: 20110501 add: qd uinversity tel: student(2) ans = test: 92 87 85 81 90 78 82 name: yangping sex: M; age: 22; num: 20110502 add: qd uinversity tel:2使用struct函数生成结构数组,格式 S=struct(field1,V1, field2,V2,) % field为各成员变量

17、名，V为对应的各成员 变量的内容，返回结构数组S,【例3-4】用struct函数创建结构数组变量。 S =struct(city,beijing,shanghai,renkou,1500,1300) 运行结果如下： S = 1x2 struct array with fields: city renkou S.city ans = beijing ans = shanghai S.renkou ans = 1500 1300,3.3.2 结构数组的操作,1在结构数组中添加项 如果用户想在一个结构数组中添加其它项，直接按照生成格式输入即可。,【例3-5】 在学生数据库【例3-3】中的studen

18、t，若要添加元素项height和weight，只需输入： student(1).height=1.62 student(1).weight=54; student(2).height=1.82; student(2).weight=75; student %显示student的结构,首页,运行结果如下：,student = 1x2 struct array with fields: test name sex age num add tel height weight,首页,从上面的输出结果可知，在student中新添加了height和weight两项纪录，进而可显示：, student(1)

19、 ans = test: 90 86 82 88 92 75 80 name: zhaohua sex: F; age: 20; num: 20110501 add: qd uinversity tel:height: 1.6200 weight: 54, student(2) ans = test: 92 87 85 81 90 78 82 name: yangping sex: M; age: 22; num: 20110502 add: qd uinversity tel:height: 1.8200 weight: 75,2在结构数组

20、中删除项 格式 S=rmfield(S,fields) %将结构数组S中的fields项删去，仍用数组名S表示 说明 当fields是字符串或单元数组变量时，将一次性删除多项。 【例3-6】 对【例3-5】中结果，输入语句：,首页,首页, student=rmfield(student,weight) 运行结果如下： student = 1x2 struct array with fields: test name sex age num add tel height, student(1) ans = test: 90 86 82 88 92 75 80 name: zhaohua sex:

21、 F age: 20 num: 20110501 add: qd uinversity tel:height: 1.6200, student(2) ans = test: 92 87 85 81 90 78 82 name: yangping sex: M; age: 22; num: 20110502 add: qd uinversity tel:height: 1.8200,3在结构数组中调用元素项,结构数组中的任何信息，可以通过“结构体名称+元素项名称”的格式取出。 例如，对【例3-6】中结果，输入语句： student(1).tes

22、t ans = 90 86 82 88 92 75 80 student(1).test (4) ans = 88 student(2).test ans = 92 87 85 81 90 78 82 student(2).test(4) ans = 8,也可直接取出所有同学的姓名和分数，如执行命令： ans = zhaohua ans = yangping student.test ans = 90 86 82 88 92 75 80 ans = 92 87 85 81 90 78 82,3.3.3结构数组与单元数组的转换 格式 C=struct2cell(S) %

23、将结构数组S转化为单元数组C S=cell2struct(C) %将单元数组C转化为结构数组S,例如，在【例3-4】中创建的结构数组S，执行命令： C=struct2cell(S) C(:,:,1) = beijing 1x2 double C(:,:,2) = shanghai 1x2 double C=C(:,1),C(:,2) C = beijing shanghai 1x2 double 1x2 double,3.4 综合实例,单元数组和结构数组具有类似数据库功能，因此本章实例给出一个建立学生班级档案数组。由于对字符串也可以实施查找和计算长度，所以我们给出一个计算转移概率的方法，进而可

24、做一些市场预测。,3.4.1 建立学生班级档案数组,【例3-7】 现给出2011级机械班第一学期考试课程的任课教师和学生信息，如表3-1和表3-2所示。,表3-1 2011级机械班学生信息,表3-2 2011级机械班任课教师信息,试求：（1）建立任课教师和学生的结构数组teacher和student； （2）以建立的结构数组teacher和student为基础，再创建班级的细胞数组，并显示教师和学生的信息。,（1）创建学生结构数组 clear student(1).number=20110103001; student(1).name=赵凯; student(1).course=高等数学,大学

25、英语,计算机基础,机械制图; student(1).score=86 80 92 79; student(2).number=20110103002; student(2).name=王菲; student(2).course=高等数学,大学英语,计算机基础,机械制图; student(2).score=78 85 90 82; student(3).number=20110103003; student(3).name=刘洋; student(3).course=高等数学,大学英语,计算机基础,机械制图; student(3).score=88 80 95 90;,（2）创建教师结构数组 t

26、eacher(1).name=孙天宇; teacher(1).course=高等数学; teacher(2).name=刘梅芳; teacher(2).course=大学英语; teacher(3).name=王海涛; teacher(3).course=计算机基础; teacher(4).name=杨一凡; teacher(4).course=机械制图;,（3）创建班级单元数组 class=cell(1,2); class1,1=student; class1,2=teacher;,（4）显示单元数组结构 celldisp(class) 运行结果如下： class1 = 1x3 struct

27、 array with fields: number name course score class2 = 1x4 struct array with fields: name cours,(5) 查询第一个学生信息 class1(1).name %查询第一个学生的姓名 class1(1).course %查询第一个学生学习课程 class1(1).score %查询第一个学生成绩 %查询开课教师姓名,运行结果如下： ans = 赵凯 ans = 高等数学 大学英语 计算机基础 机械制图 ans = 86 80 92 79 ans = 孙天宇 ans = 刘梅芳 ans = 王涛 ans = 杨一凡,3.4.2 股票价格走势预测,【例3-8】某人打算购买股票，选定某一只股票进行观察其价格变动情况，并进行记录。若当日收盘价格高于上一日的收盘价格，记为1，表示上升；否则