matlab矩阵与数值数组.pptx

本章学习目标掌握数组的创建理解数组元素的标志方法掌握子数组的寻访和赋值方法了解MATLAB的数值、变量与表达式的表示方法自己通过帮助学习MATLAB常用的运算函数理解数组运算和矩阵运算的区别掌握MATLAB的关系运算与逻辑运算了解“非数”和“空”数组的概念掌握数组操作函数和高维数组方面的内容掌握多项式及其运算主要内容2.1 数组的创建2.2 数组元素的标志2.3 子数组的寻访和赋值2.4 MATLAB的数值、变量与表达式2.5 MATLAB常用的运算函数2.6 数组运算和矩阵运算2.7 关系运算与逻辑运算2.8 “非数”和“空”数组2.9 数组操作函数和高维数组2.10 多项式及其运算 2.1 数组的创建 1. 直接输入法 直接输入法就是在命令窗口中直接输入数组中的所有元素，在输入数组时必须遵循以下的规定。①所有数组元素必须置于“[ ]”中。②数组元素必须由“，”或空格分隔。③数组的行与行之间必须用“；”标志，或用回车键Enter进行换行。 例如，输入九宫图矩阵，只需在命令窗口直接输入 I = [4 9 2; 8 5 7; 3 1 6]I = 4 9 2 8 5 7 3 1 62 . 载入外部数据文件 载入函数(load function)可以读取由MATLAB早期版本生成的包含矩阵的二进制文件，或者读取包含数值数据的文本文件。文本文件中的数字应排列成矩形，每行只能包含矩阵的一行元素，元素与元素之间用空格分隔，各行元素的个数必须相等。 例如，用Windows自带的记事本或用MATLAB的文本调试编辑器创建一个包含下列4行数字的文本文件 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 保存该文本为theloadtest.dat文件，在命令窗口中输入 load theloadtest.dat 将读取该文件并创建一个变量theloadtest，包含上面的这个矩阵，在MATLAB工作空间中可以查到这个变量。【例2-1】 读取二进制数据文件woman.mat。在MATLAB命令窗口中输入 load woman%读取二进制数据文件 woman.mat， 在工作空间会产生数组X image(X) %以图像的方式显示数组X，如图2.6所示 colormap(map) %设置颜色查找表为map3. 用内置函数生成数组 MATLAB还可以利用内置函数直接生成数组。几种标准数组生成函数及其功能见表2-1。【例2-2】 标准数组产生的演示。 ones(1,2) %生成一个1行2列的全1数组ans = 1 1 zeros(2) %生成一个2行2列的全0数组ans = 0 0 0 0 rand(state,0) rand(2,3)%生成一个2行3列的均匀分布随机数组ans = 0.9501 0.6068 0.8913 0.2311 0.4860 0.7621 E=eye(3) %生成一个3行3列的单位数组E = 1 0 0 0 1 0 0 0 14. 利用M文件创建和保存数组 可以利用M文件创建数组，M文件是包含MATLAB代码的文本文件。可以用MATLAB自带的文本编辑调试器或别的文本编辑器来创建一个文件，代码和要在MATLAB命令窗口中输入的指令一样就可以，以.m格式保存该文件。【例2-4】 创建和保存数组TEST的TestMatrix.m。 (1) 打开文本编辑调试器，输入以下内容 % TestMatrix.m Creation and preservation of matrix TEST TEST= [11,12,13,14,15,16,17,18,19; ... 21,22,23,24,25,26,27,28,29; ... 31,32,33,34,35,36,37,38,39]; (2) 保存此文件文件名为TestMatrix.m。 (3) 以后只要在MATLAB指令窗口中运行TestMatrix.m文件，就会自动生成数组TEST，并保存于MATLAB内存中。 以上介绍的4种创建数组的方法既适用于二维数组的创建，有些方法又完全可以用于高维数组的创建，后面还将对高维数组做进一步的介绍。对于一维数组来说更是适用，不过一维数组形式比较简单，在实际中还有更常用的创建一维数组的方式，下面以例题的形式给出两种方法。 【例2-5】 利用冒号运算符生成一维数组。 冒号(:)是MATLAB最重要的运算符之一。它有以下几种应用方式，输入表达式 1:10 可以生成一个包含从1～10所有整数的行向量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 要想获得非单位间隔，可以指定一个