讲MATLAB数组与运算

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1、第3讲MATLAB数组与运算西南科技大学网络教育系列课程数学软件数学软件主讲教师:鲜大权副教授西南科技大学理学院数学系3.1MATLAB数据的特点3.2变量和赋值3.3MATLAB矩阵3.4MATLAB运算3.5字符串3.6结构和单元3.1MATLAB数据的特点1．矩阵是MATLAB最基本、最重要的数据对象。单个数据(标量)可以看成是矩阵的特例。2．MATLAB数据类型数值数据：双精度型、单精度数、带符号整数和无符号整数。字符数据。结构(Structure)和单元(Cell)。多维矩阵和稀疏矩阵(Spar

2、se)。3.2变量和赋值3.2.1变量的命名在MATLAB中，变量名是以字母开头，后接字母、数字或下划线的字符序列，最多19个字符。在MATLAB中，变量名区分字母的大小写。MATLAB提供的标准函数名以及命令名必须用小写字母。3.2.2赋值语句MATLAB赋值语句有两种格式：(1)变量=表达式(2)表达式一般地，运算结果在命令窗口中显示出来。如果在语句的最后加分号，那么，MATLAB仅仅执行赋值操作，不再显示运算的结果。在MATLAB语句后面可以加上注释，注释以%开头，后面是注释的内容。例3.1计算表达

3、式的值，并将结果赋给变量x，然后显示出结果。在MATLAB命令窗口输入命令：x=(5+cos(47*pi/180))/(1+sqrt(7)-2*i)%计算表达式的值3.2.3数据的输出格式MATLAB用十进制数表示一个常数，具体可采用日常记数法和科学记数法两种表示方法。数据输出时用户可以用format命令设置或改变数据输出格式。format命令的格式为：format格式符注意，format命令只影响数据输出格式，而不影响数据的计算和存储。3.2.4预定义变量在MATLAB工作空间中，还驻留几个由系统本身定

4、义的变量。它们有特定的含义，在使用时，应尽量避免对这些变量重新赋值。3.2.5内存变量的管理1.内存变量的显示与删除who和whos这两个命令用于显示在MATLAB工作空间中已经驻留的变量名清单。clear命令用于删除MATLAB工作空间中的变量。注意，预定义变量不能被删除。2.工作空间浏览器(1)工作空间浏览器的启动(2)工作空间浏览器的操作3.内存变量文件利用MAT文件(.mat)可以把当前MATLAB工作空间中的一些有用变量长久地保留下来。MAT文件的生成和装入由save和load命令来完成。常用格

5、式为：save文件名[变量名表][-append][-ascii]load文件名[变量名表][-ascii]3.3MATLAB矩阵3.3.1矩阵的建立1.直接输入法将矩阵的元素用方括号括起来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用空格或逗号分隔，不同行的元素之间用分号分隔。例如A=[123;456;789]2.利用M文件建立矩阵对于比较大且比较复杂的矩阵，可以为它专门建立一个M文件。例2.2利用M文件建立MYMAT矩阵。(1)启动有关编辑程序或MATLAB文本编辑器，并输入待建矩阵.(2)把输入的

6、内容以纯文本方式存盘(设文件名为mymatrix.m)。(3)运行该M文件，就会自动建立一个名为MYMAT的矩阵，可供以后使用。3.利用MATLAB函数建立矩阵几个产生特殊矩阵的函数：zeros、ones、eye、rand、randn。这几个函数的调用格式相似，下面以产生零矩阵的zeros函数为例进行说明。其调用格式是：zeros(m)产生m×m零矩阵zeros(m,n)产生m×n零矩阵。zeros(size(A))产生与矩阵A同样大小的零矩阵相关的函数有：length(A)给出行数和列数中的较大者，即l

7、ength(A)=max(size(A))；ndims(A)给出A的维数。例3.3分别建立3×3、3×2和与矩阵A同样大小的零矩阵。(1)建立一个3×3零矩阵：zeros(3)(2)建立一个3×2零矩阵：zeros(3,2)(3)建立与矩阵A同样大小零矩阵：zeros(size(A))此外，常用的函数还有reshape(A,m,n)，它在矩阵总元素保持不变的前提下，将矩阵A重新排成m×n的二维矩阵。4.建立大矩阵大矩阵可由方括号中的小矩阵建立起来。例如A=[123;456;789];C=[A,eye(si

8、ze(A));ones(size(A)),A]3.3.2冒号表达式冒号表达式的一般格式：e1:e2:e3还可以用linspace函数产生行向量：linspace(a,b,n)linspace(a,b,n)与a:(b-a)/(n-1):b等价。3.3.3矩阵的拆分1.矩阵元素MATLAB允许用户对一个矩阵的单个元素进行赋值和操作。例如A(3,2)=200也可以采用矩阵元素的序号来引用矩阵元素。矩阵元素按列编号，先第一列，再第二列