在 MATLAB 中,所有的所有数据类型的变量是多维数组。向量是一个一维阵列,矩阵是一个二维数组。
我们已经讨论过的向量和矩阵。在本章中,我们将讨论多维数组。然而,在这之前,让我们讨论一些特殊类型的数组。
在本节中,我们将讨论一些函数来创建一些特殊的阵列。对于所有这些函数,一个参数创建一个正方形阵列,双参数创建矩形阵列。
zeros() 函数创建一个数组的所有零:
例如:
zeros(5)
MATLAB 将执行上面的语句,并返回以下结果:
ans = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ones() 函数创建一个数组,所有的:
例如:
ones(4,3)MATLAB将执行上面的语句,并返回以下结果:
ans = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
eye() 函数创建一个矩阵。
例如:
eye(4)MATLAB将执行上面的语句,并返回以下结果:
ans = 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1
rand() 函数创建一个数组(0,1)上均匀分布的随机数:
例如:
rand(3, 5)
MATLAB将执行上面的语句,并返回以下结果:
ans = 0.8147 0.9134 0.2785 0.9649 0.9572 0.9058 0.6324 0.5469 0.1576 0.4854 0.1270 0.0975 0.9575 0.9706 0.8003
产生相同的总和,当它的元素加入逐行,逐列或对角线幻方是一个正方形。
magic() 函数创建一个幻方阵列。它需要一个单数的参数。该参数必须是一个标量大于或等于3。
magic(4)MATLAB将执行上面的语句,并返回以下结果:
ans = 16 2 3 13 5 11 10 8 9 7 6 12 4 14 15 1
一个阵列,其具有两个以上的维度被称为多维数组在MATLAB中。在MATLAB中的多维数组是正常的两维矩阵的延伸。
一般生成一个多维数组,我们首先要创建一个二维数组,并扩展它。
例如,让我们创建一个二维数组a。
a = [7 9 5; 6 1 9; 4 3 2]MATLAB将执行上面的语句,并返回以下结果:
a = 7 9 5 6 1 9 4 3 2
数组a是一个3x3阵列,我们可以添加一个第三维,通过提供的值,如:
a(:, :, 2)= [ 1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]MATLAB将执行上面的语句,并返回以下结果:
a(:,:,1) = 7 9 5 6 1 9 4 3 2 a(:,:,2) = 1 2 3 4 5 6 7 8 9
我们也可以使用 ones(), zeros() 或 rand() 函数创建多维数组。
例如,
b = rand(4,3,2)MATLAB将执行上面的语句,并返回以下结果:
b(:,:,1) = 0.0344 0.7952 0.6463 0.4387 0.1869 0.7094 0.3816 0.4898 0.7547 0.7655 0.4456 0.2760 b(:,:,2) = 0.6797 0.4984 0.2238 0.6551 0.9597 0.7513 0.1626 0.3404 0.2551 0.1190 0.5853 0.5060
我们也可以使用cat()函数来建立多维数组。它结合沿着指定的维度的数组列表:
cat() 函数的语法是:
B = cat(dim, A1, A2...)这里:
B 是创建新的数组
A1, A2, ... 是要连接的阵列
dim 是一起串联阵列的维度
创建一个脚本文件,并键入下面的代码:
a = [9 8 7; 6 5 4; 3 2 1]; b = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]; c = cat(3, a, b, [ 2 3 1; 4 7 8; 3 9 0])
当运行该文件时,它会显示:
c(:,:,1) = 9 8 7 6 5 4 3 2 1 c(:,:,2) = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 c(:,:,3) = 2 3 1 4 7 8 3 9 0
MATLAB提供以下功能进行排序,旋转,置乱,重塑或移动数组的内容。
函数 | 目的 |
---|---|
length | Length of vector or largest array dimension |
ndims | Number of array dimensions |
numel | Number of array elements |
size | Array dimensions |
iscolumn | Determine whether input is column vector |
isempty | Determine whether array is empty |
ismatrix | Determine whether input is matrix |
isrow | Determine whether input is row vector |
isscalar | Determine whether input is scalar |
isvector | Determine whether input is vector |
blkdiag | Construct block diagonal matrix from input arguments |
circshift | Shift array circularly |
ctranspose | Complex conjugate transpose |
diag | Diagonal matrices and diagonals of matrix |
flipdim | Flip array along specified dimension |
fliplr | Flip matrix left to right |
flipud | Flip matrix up to down |
ipermute | Inverse permute dimensions of N-D array |
permute | Rearrange dimensions of N-D array |
repmat | Replicate and tile array |
reshape | Reshape array |
rot90 | Rotate matrix 90 degrees |
shiftdim | Shift dimensions |
issorted | Determine whether set elements are in sorted order |
sort | Sort array elements in ascending or descending order |
sortrows | Sort rows in ascending order |
squeeze | Remove singleton dimensions |
transpose | Transpose |
vectorize | Vectorize expression |
下面的例子说明一些上述函数。
长度,尺寸和数量的元素:
创建一个脚本文件,并键入下面的代码:
x = [7.1, 3.4, 7.2, 28/4, 3.6, 17, 9.4, 8.9]; length(x) % length of x vector y = rand(3, 4, 5, 2); ndims(y) % no of dimensions in array y s = ['Zara', 'Nuha', 'Shamim', 'Riz', 'Shadab']; numel(s) % no of elements in s当您运行该文件,它会显示以下结果:
ans = 8 ans = 4 ans = 23
循环移位的数组元素:
创建一个脚本文件,并键入下面的代码:
a = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9] % the original array a b = circshift(a,1) % circular shift first dimension values down by 1. c = circshift(a,[1 -1]) % circular shift first dimension values % down by 1 % and second dimension values to the left % by 1.当您运行该文件,它会显示以下结果:
a = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 b = 7 8 9 1 2 3 4 5 6 c = 8 9 7 2 3 1 5 6 4
创建一个脚本文件,并键入下面的代码:
v = [ 23 45 12 9 5 0 19 17] % horizonal vector sort(v) %sorting v m = [2 6 4; 5 3 9; 2 0 1] % two dimensional array sort(m, 1) % sorting m along the row sort(m, 2) % sorting m along the column当您运行该文件,它会显示以下结果:
v = 23 45 12 9 5 0 19 17 ans = 0 5 9 12 17 19 23 45 m = 2 6 4 5 3 9 2 0 1 ans = 2 0 1 2 3 4 5 6 9 ans = 2 4 6 3 5 9 0 1 2
单元阵列的阵列,其中每个单元格可以存储不同的维度和数据类型的数组的索引单元格。
单元格函数用于创建一个单元阵列。单元格函数的语法是:
C = cell(dim) C = cell(dim1,...,dimN) D = cell(obj)
C 是单元阵列;
dim 是一个标量整数或整数向量,指定单元格阵列C的尺寸;
dim1, ... , dimN 是标量整数指定尺寸的C;
obj 是以下内容之一:
Java数组或对象
.NET阵列System.String类型或System.Object
创建一个脚本文件,并键入下面的代码:
c = cell(2, 5); c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White'; 1 2 3 4 5}当运行该文件,它会显示以下结果:
c = 'Red' 'Blue' 'Green' 'Yellow' 'White' [ 1] [ 2] [ 3] [ 4] [ 5]
有两种方法来引用的单元阵列的元素:
封闭的索引在第一个 bracket (),是指一组单元格
封闭的在大括号{},的索引单个单元格内的数据
括在第一支架的索引,它指的是单元格的集。
单元阵列索引平稳括号单元格集合。
例如:
c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White'; 1 2 3 4 5}; c(1:2,1:2)MATLAB将执行上面的语句,并返回以下结果:
ans = 'Red' 'Blue' [ 1] [ 2]
也可以用花括号索引访问单元格的内容。
例如:
MATLAB将执行上面的语句,并返回以下结果:ans = Blue ans = Green ans = Yellow