MATLAB数组相关

Posted 2020-12-07 sonny-xby

0 前言

　　学习了很多程序语言，在各种语言之间跳来跳去，有时候总是弄混。

　　在网上找相关内容的时候，发现支零破碎，搞一段代码需要东找找西凑凑才能齐全，网上系统成掌的资料找起来还是有点吃力。

　　“山不过来我过去”，将数组相关的内容再整理一遍，之后根据所用一一补全，作为系统学习、后期查看的资料。

1.引用来源

　　MathWorks：https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/learn_matlab/matrices-and-arrays.html

2.正文

　　矩阵是按行和列排列的数据元素的二维矩阵数组，数组则是单行或者单列数据，元素可以是数字、逻辑值、日期和时间、字符串或其他数据类型等。

2.1  数组的创建

（1）已知数组内元素的创建

　　每行的元素用逗号（,）或者空格分隔；包含多行数据则使用分号分隔各行；

a=[1,2,3; 3 4 5; 5 6 7];

 

 

 　　元素可以用函数、特定表示符建立

B=[pi,2*pi,exp(1),3,2^3]

 

 

 

 （2）未知数组内元素的创建

 　　MATLAB不用事先定义数组的大小，可以自己动态增加，

a=[]

 

 

　　对指定行比如第m行赋值：a(m,:)=[2 4 6],例如：

a(2,:)=[2 4 6]

 

（3）特定类型的数组或矩阵

　　ones 生成元素全部为1 的矩阵，括号内元素值行、列的个数

o=ones(3,3)

　　zeros生成元素全部为0 的矩阵，括号内元素值行、列的个数

 z=zeros(3,3)

　　rand 生成元素为随机数的矩阵，括号内元素值行、列的个数

r=rand(3,3)

　　这类数组或矩阵还有如下，其调用格式同上，不再赘述

　　eye函数：产生对角线为1的矩阵。当矩阵为方阵时，得到一个单位矩阵。

　　randn函数：产生均值为0，方差为1的标准正态分布的随机矩阵。

（4）冒号的使用

　　冒号的使用：创建连续且按一定增量（默认为1）均匀分布的矩阵

如：

A = 0:2:10

 

 

　　还可以按非整数值递增或递减，递减则在增量的位置加负号（-）。

　　如果增量值不能均分指定的范围，MATLAB 会在超出范围之前在可以达到的最后一个值处自动结束序列。

A = 2.1:-0.2:1

 

 

（5）定数创建

　　定数线性采样法

E=linspace(10,20,6)

　　定数对数采样法

A=logspace(1,5,3)

2.2 数组运算

（1）常用运算符直接进行运算

　　相加、相减,需要矩阵的维度一致。

A=[2 4 6 8;10 12 14 16;18 20 22 24;26 28 30 32];
B=A+A
C=B-A

（2）需要带符号的运算

　　转置

A=[2 4 6 8;10 12 14 16;18 20 22 24;26 28 30 32];
A‘

 

 

 

　　相乘：可以乘一个常数，也可以乘一个矩阵（矩阵需要注意维度）;如果将矩阵中元素进行元素级相乘而不是矩阵乘法，可以在前面加（.）

　　相除：两矩阵相除需要加（.），例如：A./A，

 

 

 

　　求逆，必须是方阵，也必须是可逆矩阵才可以计算，否则会提示“警告: 矩阵接近奇异值，或者缩放错误。结果可能不准确。RCOND =  3.265362e-19。 ”

inv(A)

2.3 其他操作

（1）串联矩阵

　　串联是连接数组以便形成更大数组的过程。实际上，第一个数组是通过将其各个元素串联起来而构成的。成对的方括号 [] 即为串联运算符。

 

　　例如（a和r为前文生成的数组或矩阵）,逗号分隔生成并排的，分号分隔生成多行的

A=[a,r]

 

 

 

 A=[a;r]

 

 

 

（2）复数

　　复数包含实部和虚部，虚数单位是 -1 的平方根，使用 i 或 j表示复数的虚部。

c = [3+4i, 4+3j; -i, 10j]

 

 

 

2.4 相关函数

（1）size

　　size函数用于给出矩阵的行、列数

sz = size(A)

 

 

 

(2)diag

　　diag函数将输入元素放在矩阵的对角线上

A = [12 62 93 -8];
B = diag(A)

 

 

3.数组的索引与使用

3.1 数组的索引

　　按元素位置索引

e = B(1,2)

3.2 for循环的结合使用

　　用for循环存数据进入数组中，首先创建一个空数组xx，然后用for循环，如下：

clc,clear
xx=[];
for i=1:10
    a=i*2;
    xx(i)=a;
end
disp(xx)