第2章 matlab数值计算功能共84页文档

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3.续行标志(…) 当一条语句或矩阵太长,一行显示不下时,可用
续行标志…,另起一行继续完成该条语句的书写。
2.1.3 矩阵及其元素的赋值
矩阵是 MATLAB 进行数据处理的基本单元,MATLAB 的大部分运算都是在矩阵的意义上进行的,矩阵运算也 是 MATLAB 最重要的运算。赋值就是把数赋予代表常 量或变量的标识符。 MATLAB中的变量或常量都代表 矩阵,标量应看作是1×1阶的矩阵。
2、由函数创建和修改矩阵:
MATLAB提供用于创建某些特殊矩阵的函数
A=[ ] 创建空矩阵 注意空矩阵与零矩阵的差别
常用创建矩阵函数
zeros(m,n) 元素全为零的mn阶矩阵 ones(m,n) 元素全为 1 的mn矩阵 rand(m,n) 元素为在[0,1]上均匀分布的mn随机矩阵 randn(m,n) 元素为标准正态分布的mn随机矩阵
t=初值:增量:终值
其中 “增量”是可以省略的,省略时,默认的增量步 长为1。增量也可以是负值,但此时,初值应该大于终 值。
例如:x=1:5; y=0:pi/4:2*pi; z=6:-1:0;
2.利用函数linspace和logspace创建向量:
linspace 函数,创建指定长度的等距向量 t=linspace(初值d1,终值d2,点数n)
MATLAB的内定变量见表2 - 1
永久变量
• eps — 容差变量,定义为1.0到最近浮点数的
距离,在 pc机上= 2-52 • pi — 圆周率的近似值3.1415926 • inf或Inf — 表示正无大,定义为1/0 • NaN — 非数,它产生于0× ,0/0,/ 等 运算
• i,j — 虚数单位 • ans — 对于未赋值运算结果,自动赋给ans
意义为:在线性空间上,行矢量的值从d1到d2,数 据个数n,缺省时n为100。
例:k=linspace(-pi,pi,4) logspace 函数,创建对数等距的向量
y=logspace(d1,d2) y=logspace(d1,d2,N) 意义为:从10的d1次幂到d2次幂之间按等比级数等分 为N个点,N缺省时,默认为50。
00 00 A(:,:,2) = 00 01
>> B(2,5,:)=1:3 B(:,:,1) =
00000 00001 B(:,:,2) = 00000 00002 B(:,:,3) = 00000 00003
2.由若干个同样大小的低维数组合成
>> C=ones(2,3);
>> C(:,:,2)=ones(2,3)*2;
以上命令可以只有一个参数,生成的是方阵
eye(n) 单位矩阵, nn阶的方阵 magic(n) 魔方矩阵,其特点是元素由1到n2的自然数 组成,每行、每列及两对角线上的元素之和均等于 (n3+n)/2
3、从外部数据文件调入矩阵:
在MATLAB中,还可以从外部文件读入数据生成矩阵。 这些文件可以是存储Matlab已经生成的矩阵二进制文 件,也可以是包含数值数据的文本文件。在文本文件 中,数据必须排成一个矩阵表,数据之间用用空格分 隔,每行包含矩阵的一行。保存文件时,文件名后缀 为.dat
例如:有文本文件mydata.txt,将后缀改为.dat,在命 令窗口输入:
load mydata.dat %把文件中的内容调入到工作空间中 mydata %显示变量mydata
4、利用M文件中的函数生成矩阵
高维矩阵的创建(简单了解)
1.通过全下标元素赋值方式
>> A=zeros(2,2) A=
00 00 >> A(2,2,2)=1 A(:,:,1) =
2.1.2、 MATLAB 的语句
1.百分号(注释符)% 与其它程序语言一样,为了方便其他人及日
后自己对程序的阅读,增加程序的可读性,需要 在MATLAB文件中加入注释。注释行必须以%号 开始,执行文件时,%号后面的语句不予执行。 2.逗号和分号
在赋值语句中,逗号(空格)用在同一行中各 元素之间,分号用在行与行之间。多条语句放在一 行,用逗号分开表示要求显示结果,由分号分开表 示不要求显示结果。
2.1 变量及其赋值
2.1.1变量
像任何其他计算机语言一样,MATLAB 也是使用变量 来保存信息的。变量由变量名表示,变量的命名应遵 循如下规则:
1.变量名必须以字母开头;由字母、数字和下划线 混合组成;不允许使用空格、标点符号;
2.变量名的字符长度不应超过31个(对于6.x版本); 3. MATLAB严格区分大小写字母,因此,A和a是不同 的变量。 4.关键字(如 if,while 等)不能作为变量名。
矩阵的创建可以通过以下几种形式: (1)直接列出元素形式; (2)通过语句和函数产生; (3)从外部文件装入; (4)建立在M文件中。
1、直接输入矩阵:
对于较小的简单矩阵,从键盘上直接输入矩阵时最常 用、最方便和最好的数值矩阵创建方法。创建矩阵的 基本原则: •矩阵的所有元素必须放在方括号“[ ]”内; •矩阵元素之间必须用逗号“,”或空格隔开; •矩阵行与行之间用分号“;”或回车符隔开; •矩阵元素可以是数字或任何不含未定义变量的表达式。
例如输入语句
显示的结果为:
a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]
a= 123 456 789
矩阵里的元素也可以用表达式代替,例如输入
X=[-1.3,sqrt(3),(1+2+3)/5*4]
显示Biblioteka Baidu果
矩阵里的元素还可以是
X=
复数,复数用内定变量
-1.3000 1.7321 4.8000 i,j表示
>> C(:,:,3)=ones(2,3)*3
C(:,:,1) =
111
111
C(:,:,2) = 222 222
同样的方法还可以创建4维… 等更高维的数组。
C(:,:,3) =
333
333
3. 由ones、zeros等函数直接创建
2.1.4 向量的生成
在MATLAB中数组可以看成是行向量,即只有一行或 一列的矩阵。前面介绍的所有矩阵的建立和保存的方 法,对向量同样适用,这里不再重复。同时,介绍 matlab中创建向量的特殊命令。 1.利用冒号“:”创建等差数列:
2.1.5 矩阵的下标
创建了矩阵之后,若要调用矩阵里的元素,就要了解 单个元素标志和寻访的3种方式: 1.“全下标”标志
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