Matlab矩阵的简单操作
MATLAB中对矩阵的基本操作

MATLAB中对矩阵的基本操作在MATLAB中,可以对矩阵进行多种基本操作,包括创建矩阵、访问元素、改变矩阵的大小、插入和删除元素、矩阵的运算等。
以下是对这些操作的详细说明:1.创建矩阵:在MATLAB中,可以使用多种方式创建矩阵。
其中最常用的方式是使用方括号将元素排列成行或列,例如:```A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9];```这将创建一个3x3的矩阵A,其元素为1到92.访问元素:可以使用括号和下标来访问矩阵中的元素。
下标从1开始计数。
例如,要访问矩阵A的第二行第三列的元素,可以使用以下代码:```A(2,3);```这将返回矩阵A的第二行第三列的元素。
3.改变矩阵的大小:可以使用函数如reshape和resize来改变矩阵的大小。
reshape函数可以将矩阵重新组织为不同的行和列数。
例如,以下代码使用reshape 将3x3的矩阵A重新组织为1x9的矩阵B:```B = reshape(A, 1, 9);```resize函数可以改变矩阵的大小,可以用来增加或减少矩阵的行和列数。
例如,以下代码将矩阵A的大小改变为2x6:```A = resize(A, 2, 6);```4.插入和删除元素:可以使用括号和下标来插入和删除矩阵中的元素。
例如,以下代码会在矩阵A的第二行的末尾插入一个元素10:```A(2, end+1) = 10;```同时,可以使用括号和下标来删除矩阵中的元素。
以下代码将删除矩阵A的第一行的第二个元素:```A(1,2)=[];```这将删除矩阵A的第一行的第二个元素。
5.矩阵的运算:-矩阵乘法:使用*符号进行矩阵乘法运算。
例如,以下代码将矩阵A 与矩阵B相乘:```C=A*B;```-矩阵加法和减法:使用+和-符号进行矩阵加法和减法运算。
例如,以下代码将矩阵A和矩阵B相加得到矩阵C:```C=A+B;```-矩阵转置:使用'符号进行矩阵的转置操作。
例如,以下代码将矩阵A转置:```B=A';```-矩阵相乘:使用.*符号进行矩阵的元素级相乘运算。
Matlab中的矩阵操作技巧指南

Matlab中的矩阵操作技巧指南在科学计算和数据处理中,矩阵操作是一个非常重要的环节。
Matlab作为一种功能强大的计算工具,提供了丰富的矩阵操作函数和技巧,帮助用户更高效地处理数据。
本文将为大家介绍一些在Matlab中常用的矩阵操作技巧,希望对广大Matlab用户有所帮助。
一、矩阵的创建和赋值在Matlab中,创建矩阵有多种方式。
可以使用数组、函数、特殊值或其他操作创建矩阵。
下面是一些常见的创建矩阵的方法。
1.1 使用数组创建矩阵使用数组创建矩阵是一种简单直观的方式。
可以通过一维或多维数组来创建矩阵。
```matlabA = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9] % 创建一个3x3的矩阵B = [1, 2, 3; 4, 5, 6] % 创建一个2x3的矩阵```1.2 使用函数创建矩阵除了使用数组,还可以使用Matlab提供的函数来创建矩阵。
常用的函数有zeros, ones, eye等。
```matlabC = zeros(3, 3) % 创建一个3x3的全零矩阵D = ones(2, 4) % 创建一个2x4的全一矩阵E = eye(5) % 创建一个5x5的单位矩阵```1.3 特殊值的矩阵Matlab中还提供了一些特殊值的矩阵,如全1矩阵、全0矩阵等。
```matlabF = ones(3, 3) % 创建一个3x3的全1矩阵G = zeros(2, 4) % 创建一个2x4的全0矩阵```二、矩阵的索引和切片在Matlab中,可以使用索引和切片操作来获取矩阵的元素或对矩阵进行切片操作。
2.1 矩阵的索引可以使用单个索引、行索引或列索引来获取矩阵的元素。
```matlabA = magic(3) % 创建一个3x3的魔方矩阵element = A(2, 3) % 获取第2行第3列的元素row = A(1, :) % 获取第1行的所有元素column = A(:, 2) % 获取第2列的所有元素```2.2 矩阵的切片可以使用切片操作来获取矩阵的子矩阵。
matlab的矩阵乘法

matlab的矩阵乘法Matlab是一种强大的数值计算工具,其中矩阵乘法是其重要的功能之一。
矩阵乘法是指两个矩阵相乘的操作,它在数学和应用领域中都有广泛的应用。
本文将介绍Matlab中的矩阵乘法操作及其应用。
在Matlab中,矩阵乘法可以通过使用乘号(*)来实现。
假设有两个矩阵A和B,它们的乘法运算可以表示为C = A * B。
其中,A 是一个m×n的矩阵,B是一个n×p的矩阵,C是一个m×p的矩阵。
在矩阵乘法中,第一个矩阵的列数必须等于第二个矩阵的行数,否则无法进行乘法运算。
矩阵乘法的运算规则是,C的第i行第j列的元素等于A的第i行与B的第j列对应元素的乘积之和。
换句话说,C的每个元素都是由A 的某一行与B的某一列的对应元素相乘再求和得到的。
矩阵乘法在数学中有着广泛的应用。
其中之一是线性代数中的线性变换。
对于给定的一个线性变换,可以将其表示为一个矩阵乘法形式。
例如,平移、旋转和缩放等线性变换都可以通过矩阵乘法来表示和计算。
矩阵乘法还可以用于求解线性方程组。
对于一个包含m个方程和n 个未知数的线性方程组,可以将其表示为一个矩阵乘法形式Ax = b,其中A是一个m×n的矩阵,x是一个n×1的向量,b是一个m×1的向量。
通过求解这个矩阵乘法方程,可以得到未知数向量x的值。
在Matlab中,可以使用矩阵乘法函数`mtimes`来进行矩阵乘法运算。
例如,可以使用以下代码实现两个矩阵的乘法操作:```matlabA = [1 2 3; 4 5 6];B = [7 8; 9 10; 11 12];C = mtimes(A, B);```上述代码中,矩阵A是一个2×3的矩阵,矩阵B是一个3×2的矩阵。
通过调用`mtimes`函数,可以得到矩阵C,它是一个2×2的矩阵,表示A和B的乘法结果。
除了使用`mtimes`函数,还可以使用乘号(*)来进行矩阵乘法运算。
matlab标量除矩阵
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matlab标量除矩阵Matlab是一种广泛使用的数学软件,可用于各种数值计算和数据分析任务。
在Matlab中,我们可以进行各种矩阵操作,包括矩阵的加法、减法、乘法和除法。
在本文中,我们将讨论如何使用Matlab进行标量除矩阵的操作。
首先,让我们来了解一下标量和矩阵的概念。
标量是一个单独的数值,它可以是整数、小数或者复数。
矩阵是一个二维数组,由多个数值组成,可以是行矩阵或列矩阵。
在Matlab中,标量除矩阵的操作是指将一个标量值除以矩阵中的每个元素。
这个操作可以用Matlab的除法运算符“/”来完成。
下面是一个简单的示例:```matlabA = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];B = 2;C = B./A;```在上面的示例中,我们定义了一个3x3的矩阵A和一个标量B。
然后,我们使用除法运算符将B除以A的每个元素,并将结果存储在矩阵C中。
运行上述代码后,矩阵C的值将如下所示:```C = [2 1 0.6667; 0.5 0.4 0.3333; 0.2857 0.25 0.2222]```我们可以看到,矩阵C的每个元素都是标量B除以相应元素的结果。
除了使用除法运算符“/”,我们还可以使用点除法运算符“./”来进行标量除矩阵的操作。
这两个运算符的区别在于,除法运算符“/”是进行矩阵除法运算,而点除法运算符“./”是进行元素级别的除法运算。
除了标量除矩阵的操作,Matlab还提供了其他几种矩阵除法的方式。
如果我们想要计算矩阵的逆,可以使用Matlab的inv函数。
逆矩阵是一个矩阵,它与原矩阵相乘后得到单位矩阵。
下面是一个计算矩阵逆的示例:```matlabA = [1 2; 3 4];B = inv(A);```在上面的示例中,我们定义了一个2x2的矩阵A。
然后,我们使用inv函数计算矩阵A的逆,并将结果存储在矩阵B中。
运行上述代码后,矩阵B的值将如下所示:```B = [-2 1; 1.5 -0.5]```我们可以使用Matlab的验证逆矩阵的函数进行验证,如下所示:```matlabC = A*B;```运行上述代码后,矩阵C的值将是一个2x2的单位矩阵。
matlab矩阵卷积运算
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matlab矩阵卷积运算一、概述矩阵卷积是一种在信号处理和图像处理中常用的运算方法。
在Matlab中,矩阵卷积可以通过内置函数实现,常用于图像处理、信号处理等领域。
本文档将详细介绍Matlab矩阵卷积运算的基本概念、操作方法以及应用场景。
二、矩阵卷积运算原理矩阵卷积运算是指两个矩阵在某一维上进行逐元素相乘并相加的操作。
具体来说,设矩阵A和矩阵B的大小分别为m×n和p×q,它们的卷积结果矩阵C为(m+p-1)×(n+q-1)的矩阵。
在进行矩阵卷积运算时,需要将两个矩阵沿着对应维度分别向左和向上滑动一定距离,并进行元素相乘和相加的操作。
三、Matlab中矩阵卷积的实现方法在Matlab中,可以使用内置函数`conv`进行矩阵卷积运算。
该函数接受两个矩阵作为输入,并返回卷积结果矩阵。
同时,还可以使用其他函数如`conv2`和`conv3d`进行二维和三维矩阵的卷积运算。
这些函数的用法和参数设置可以参考Matlab官方文档。
四、应用场景1. 图像处理:矩阵卷积在图像处理中应用广泛,如边缘检测、滤波器等。
通过使用Matlab中的卷积函数,可以对图像进行滤波、增强等处理,提高图像的质量和识别准确性。
2. 信号处理:在信号处理中,矩阵卷积常用于频谱分析、滤波器设计等。
通过使用Matlab中的卷积函数,可以对信号进行频谱分析,提取有用信息并进行滤波处理。
3. 机器学习:在机器学习中,矩阵卷积可以应用于神经网络中的卷积层。
通过使用Matlab中的卷积函数,可以构建卷积神经网络模型,进行图像识别、语音识别等任务。
五、示例代码及说明以下是一个简单的Matlab代码示例,用于实现两个矩阵的卷积运算:```matlab% 生成两个示例矩阵A = rand(3,3); % 3x3矩阵B = rand(2,2); % 2x2矩阵% 使用内置函数conv进行矩阵卷积运算C = conv(A,B); % C的大小为(4,4)% 可视化结果矩阵Cimshow(C); % 将C以图像形式显示出来```以上代码中,我们首先生成了两个随机矩阵A和B作为示例。
matlab 对角 复制矩阵
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matlab 对角复制矩阵复制矩阵是一种常见的操作,它可以帮助我们快速生成一个与原矩阵相同的矩阵。
在MATLAB中,我们可以使用一些简单的方法来实现矩阵的复制操作。
本文将介绍如何使用MATLAB对角复制矩阵。
在MATLAB中,对角复制矩阵可以通过使用diag函数来实现。
diag 函数可以用来创建一个对角矩阵或者从一个矩阵中提取对角线元素。
下面是一个使用diag函数对矩阵进行复制的示例:```matlabA = [1 2 3;4 5 6;7 8 9];B = diag(diag(A));```在上面的代码中,我们首先定义了一个3x3的矩阵A。
然后,我们使用diag函数提取了A的对角线元素,并创建了一个对角矩阵B。
最后,我们得到了一个与矩阵A相同的对角复制矩阵B。
除了使用diag函数,MATLAB还提供了其他一些方法来实现对角复制矩阵的操作。
下面是另一个示例,展示了如何使用repmat函数进行对角复制:```matlabA = [1 2 3;4 5 6;7 8 9];B = repmat(diag(A),1,3);```在上面的代码中,我们同样定义了一个3x3的矩阵A。
然后,我们使用repmat函数将A的对角线元素复制了3次,并创建了一个对角复制矩阵B。
上面的两个示例展示了使用diag函数和repmat函数来实现对角复制矩阵的方法。
这些方法在MATLAB中非常简单和高效,可以帮助我们快速生成需要的对角复制矩阵。
除了对角复制矩阵,MATLAB还提供了其他一些矩阵的复制操作。
例如,我们可以使用repmat函数来实现矩阵的行复制和列复制。
下面是一个示例,展示了如何使用repmat函数进行行复制和列复制:```matlabA = [1 2 3;4 5 6;7 8 9];B = repmat(A,2,1); % 行复制C = repmat(A,1,2); % 列复制```在上面的代码中,我们同样定义了一个3x3的矩阵A。
MATLAB中的矩阵操作技巧
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MATLAB中的矩阵操作技巧1.创建矩阵在MATLAB中,可以使用多种方法创建矩阵。
最简单的方法是使用方括号表示法,并使用空格或逗号将矩阵的元素分开。
例如,要创建一个3x3的矩阵,可以使用以下代码:A=[123;456;789];还可以使用特殊函数来创建矩阵,例如:zeros(创建全零矩阵)、ones(创建全一矩阵)、eye(创建单位矩阵)等。
2.访问矩阵元素访问矩阵的元素非常简单。
可以使用括号索引来访问矩阵中的特定元素。
例如,要访问矩阵A的第一个元素,可以使用以下代码:A(1,1)这将返回矩阵A中第一行第一列的元素值。
3.矩阵运算-加法和减法:使用+和-运算符来执行矩阵的加法和减法操作。
例如,A+B将返回两个矩阵A和B的和。
-乘法和除法:使用*和/运算符来执行矩阵的乘法和除法操作。
例如,A*B将返回两个矩阵的乘积。
- 转置:可以使用'运算符或transpose函数将矩阵转置。
例如,A'将返回A的转置矩阵。
- 逆矩阵:可以使用inv函数来计算矩阵的逆矩阵。
例如,inv(A)将返回矩阵A的逆矩阵。
- 特征值和特征向量:可以使用eig函数来计算矩阵的特征值和特征向量。
例如,[V, D] = eig(A)将返回矩阵A的特征向量矩阵V和特征值矩阵D。
4.索引和切片在MATLAB中,可以使用各种索引和切片操作来访问和操作矩阵的子集。
-单个元素:可以使用单个索引来访问矩阵中的单个元素。
例如,A(2,3)将返回矩阵A的第二行第三列的元素值。
-行和列:可以使用冒号运算符来选择矩阵的一整行或一整列。
例如,A(:,2)将返回矩阵A的第二列。
-切片:可以使用冒号运算符和索引范围来选择矩阵的切片。
例如,A(2:4,1:3)将返回矩阵A的第2到4行和第1到3列的元素。
5.向量化操作例如,假设要将矩阵A的每个元素都加1,可以使用以下代码:A=A+1;这将为A中的每个元素添加1,而无需使用循环。
6.应用函数- sum:计算矩阵的元素之和。
matlab矩阵的转置运算
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matlab矩阵的转置运算Matlab是一种强大的数值计算软件,广泛应用于科学计算、工程设计、数据分析等领域。
其中,矩阵的转置运算是Matlab中常用的操作之一。
本文将围绕Matlab矩阵的转置运算展开,介绍其原理、方法和应用。
一、矩阵转置的原理矩阵转置是指将一个矩阵的行和列对换得到的新矩阵。
在Matlab中,可以通过运算符'来实现矩阵的转置操作。
具体而言,对于一个m×n的矩阵A,其转置矩阵记作A',其中A'是一个n×m的矩阵,其元素满足A'(i,j) = A(j,i)。
二、矩阵转置的方法在Matlab中,实现矩阵转置有多种方法。
以下是其中常用的几种方法:1. 使用运算符':可以通过在矩阵名称后添加'来实现矩阵的转置。
例如,对于一个矩阵A,可以使用A'得到其转置矩阵。
2. 使用函数transpose():transpose()是Matlab中专门用于矩阵转置的函数。
通过输入待转置的矩阵作为参数,transpose()函数可以返回其转置矩阵。
3. 使用函数permute():permute()函数可以用于对多维数组进行转置操作。
通过指定转置的维度顺序,permute()函数可以实现矩阵的转置。
例如,permute(A,[2,1])可以将矩阵A的行和列进行转置。
4. 使用函数ctranspose():ctranspose()函数是Matlab中用于复数矩阵转置的函数。
与transpose()函数不同的是,ctranspose()函数可以保持复数的共轭关系。
通过输入待转置的复数矩阵作为参数,ctranspose()函数可以返回其转置矩阵。
三、矩阵转置的应用矩阵转置在Matlab中有着广泛的应用。
以下是其中几个常见的应用场景:1. 矩阵运算:矩阵转置在矩阵运算中起着重要的作用。
例如,矩阵的乘法运算可以通过将一个矩阵转置后与另一个矩阵相乘来实现。
matlab中的矩阵乘法
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matlab中的矩阵乘法
在Matlab中,可以使用`*`运算符执行矩阵乘法操作。
假设我
们有两个矩阵A和B,可以通过如下方式进行矩阵乘法运算:
```matlab
C = A * B;
```
其中,A和B必须满足矩阵乘法的条件,即A的列数必须等
于B的行数。
结果C将是一个新的矩阵,其行数等于A的行数,列数等于B的列数。
如果想对两个数组进行逐元素相乘,则可以使用`.*`运算符。
例如,假设有两个数组A和B,可以通过如下方式进行逐元
素相乘:
```matlab
C = A .* B;
```
在这种情况下,A和B必须具有相同的大小。
需要注意的是,Matlab还提供了一些其他的矩阵运算函数,
如`mtimes()`、`times()`等,可以根据需要选择适合的函数进行
矩阵乘法操作。
matlab中矩阵提取
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matlab中矩阵提取矩阵提取在MATLAB中是一项非常常见和重要的操作。
通过矩阵提取,我们可以从给定的矩阵中选择特定的元素、行或列,以满足我们的需求。
这篇文章将详细介绍如何在MATLAB中进行矩阵提取,并给出一些实例来加深理解。
在MATLAB中,矩阵提取的基本语法是通过使用圆括号和索引来实现的。
首先,让我们以一个简单的例子开始,假设我们有一个矩阵A:A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]要提取矩阵A中的特定元素,我们可以使用索引。
例如,要提取矩阵A中的第一个元素,我们可以使用以下语法:A(1,1)这将返回矩阵A中第一行第一列的元素,即1。
同样地,我们可以使用相同的语法来提取矩阵中的其他元素。
例如,要提取矩阵A中的第二行第三列的元素,我们可以使用以下语法:A(2,3)这将返回矩阵A中第二行第三列的元素,即6。
除了提取单个元素,我们还可以提取矩阵中的一整行或一整列。
要提取矩阵A中的第二行,我们可以使用以下语法:A(2,:)这将返回矩阵A中的第二行,即[4 5 6]。
同样地,如果我们想提取矩阵A中的第三列,我们可以使用以下语法:A(:,3)这将返回矩阵A中的第三列,即[3; 6; 9]。
除了使用索引来提取特定的行或列,我们还可以使用逻辑索引来提取满足特定条件的元素。
例如,假设我们想提取矩阵A中大于5的元素,我们可以使用以下语法:A(A>5)这将返回矩阵A中所有大于5的元素,即[6; 7; 8; 9]。
在进行矩阵提取时,我们还可以使用其他一些有用的函数来进一步处理提取的结果。
例如,MATLAB中的sum函数可以用来计算矩阵中的元素之和。
假设我们想计算矩阵A中第一列的元素之和,我们可以使用以下语法:sum(A(:,1))这将返回矩阵A中第一列的元素之和,即12。
MATLAB还提供了一些其他函数,如mean、max和min,可以用来计算矩阵中元素的平均值、最大值和最小值。
这些函数在矩阵提取和处理中非常有用,可以帮助我们更好地理解和分析数据。
Matlab操作矩阵的相关方法
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Matlab操作矩阵的相关⽅法Matlab操作矩阵的相关⽅法下⾯这篇⽂章主要是对吴恩达⽼师机器学习中matlab操作的⼀个整理和归纳⼀、基本操作1.⽣成矩阵(ones、zeros)A = [1 2;3 4;5 6] #⽣成3⾏4列的矩阵B = [1 2 3] #B就是⼀个⾏向量C = [1;2;3] #定义c为⼀个列向量D = 1:0.1:2 #定义开始值为1,步长为0.1,结束值为2的⼀个⾏向量E = 1:6 #定义开始值为1,步长默认为1,结束值为6的⾏向量ones(2,3) #矩阵中所有元素都为1 定义⼀个2⾏3列的矩阵zeros(2,3) #矩阵中所有的元素都为0 定义⼀个2⾏3列的矩阵2.⽣成随机矩阵(rand、randn)rand(1,3) #⽣成1⾏3列的随机矩阵randn(2,3) #⽣成⾼斯随机矩阵,⾼斯随机矩阵即为标准差或⽅差为13.⽣成单位矩阵(eye(n))eye(n) #⽣成n⾏n列的单位矩阵4.帮助命令(help)help 变量名 #可查看函数的API详解⼆、移动数据1.操作.txt⽂件(load)1.1 加载.txt⽂件并且拆分⽂件的⾏和列的值data = load('⽂件路径') #加载⽂件获取多列的数据(获取多⾏的数据和多列类似,只需要修改第⼀个参数即可)data(:,1) #拿到所有⾏第⼀列的数据data(:,1:2) #拿到所有⾏第⼀列和第⼆列的数据data(:,1:3) #拿到所有⾏第⼀列、第⼆列和第三列的数据data(:,[1,3]) #拿到所有⾏第⼀列和第三列的数据将矩阵所有的数据扁平化为⼀列data(:)将矩阵所有的数据扁平化为⼀⾏data(:)'1.2 将数据保存为.txt⽂件v = data(:,1) #拿到第⼀列的数据save test.txt v -ascii #将数据保存到test.txt⽂件中2.矩阵的操作2.1 获得矩阵的⾏数和列数(size())size(A) #返回⼀个1⾏2列的矩阵分别是矩阵的⾏数和列数size(A,1) #返回矩阵的⾏数size(A,2) #返回矩阵的列数2.2 拿到矩阵的最⼤维度(length())length(A) #获得矩阵的⾏数和列数中维度较⼤的⼀个2.3 通过矩阵索引获取某⼀个值A(m,n) #索引到矩阵m⾏n列的位置2.4 修改矩阵的某⼀⾏或者某⼀列A(:,2) = [10;11;12] #修改矩阵第⼆列的数据2.5 在矩阵中添加⼀⾏新的数据A = [A,[10;11;12]] #向矩阵中添加⼀⾏新的数据C=[A B]2.6 矩阵的结合横向结合:A = [1 2;3 4;5 6]B = [11 12;13 14;15 16]C = [A B]纵向结合:C= [A;B]三、计算数据1.A.*B(矩阵之间的乘积)A .*B # A中对应位置元素和B中对应位置元素的乘积2.A.^2 (矩阵⾃⾝的平⽅)A.^2 #矩阵A的平⽅(A矩阵中的每个元素都平⽅)3.1./A(矩阵中每个元素的倒数)1./A 矩阵A中每个元素分别求倒数4.log(A) (对矩阵中每个元素求对数) ,exp(A)(对A中的每个元素以e的底数)5.abs(A)(对矩阵中的每个元素求绝对值)6.-A(对矩阵中的每个元素求相反数)7.A+1(对矩阵中每个对应的元素+1)8.A’(A的转置)9.⼀些有⽤的函数求矩阵中最⼤的⼀个值:max(max(A))或者max(A(:)) ⾸先扁平化A成为⼀个列向量,然后求最⼤值max是默认求每列的最⼤值:max(A) #求矩阵A的最⼤值(如果A是矩阵,会拿到每⼀列的最⼤值)max(A,[],1) #拿到矩阵A中每⼀列的最⼤值max(A,[],2) #拿到矩阵A中每⼀⾏的最⼤值[val, ind] = max(a) #返回矩阵A中的最⼤值和索引A<3 (对应元素的⽐较如果⼩于3返回1,如果⼤于3返回0)find(A<3) #找到A中所有⼩于3的元素,并且返回他们的索引A=magic(3) #任意⾏、列、对⾓的元素相加的和等于相同的值[r,c] = find(A>=7) #拿到所有⼤于等于7的元素的所在⾏和列sum(A) #获得矩阵中所有元素的和sum(A,1) #获得矩阵中每⼀列相加的和sum(A,2) #获得矩阵中每⼀⾏相加的和sum(sum(A)) #获得所有元素的值prod(A) #获得矩阵中所有元素的乘积floor(A) #对矩阵中所有元素向下取整ceil(A) #对矩阵中所有元素向上取整10.逆矩阵pinv(A) #求A得逆矩阵pinv(A)*A #就会拿到单位矩阵四、数据绘制1.绘制正弦函数t = [0:0.01:0.98];y1 = sin(2*pi*4*t);plot(t,y1);2.绘制余弦函数t = [0:0.01:0.98];y2 = cos(2*pi*4*t);plot(t,y2);3.同时绘制正弦函数和余弦函数t = [0:0.01:0.98];y1 = sin(2*pi*4*t);y2 = cos(2*pi*4*t);plot(t,y1);hold on; #hold on 的作⽤是在旧的图像上绘制新的图像plot(t,y2,'r')xlabel('times'); #添加横轴的labelylabel('values'); #添加纵轴的labellegend('sin','cos') #将图例添加到右上⾓title('my plot') #给图像⼀个titleclose; #关闭图像figure(1);plot(t,y1);figure(2);plot(t,y2); #给不同的图像命名4.将图像分为⼀个1*2的格⼦subplot(1,2,1) #前两个参数的意思是分为1*2的格⼦,后⾯⼀个参数的意思是当前使⽤第⼀个格⼦5.改变轴的刻度axis([0.5 1 -1 1]) #(xmin xmax ymin ymax)6.清除⼀副图像(clf)7.可视化⼀个矩阵A = magic(5)imagesc(A);imagesc(A), colorbar, colormap gray; #⼀个灰度分布图。
MATLAB的矩阵运算
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MATLAB的矩阵运算阅读⽬录 MATLAB是基于矩阵和数组计算的,可以直接对矩阵和数组进⾏整体的操作,MATLAB有三种矩阵运算类型:矩阵的代数运算、矩阵的关系运算和矩阵的逻辑运算。
其中,矩阵的代数运算应⽤最⼴泛。
本⽂主要讲述矩阵的基本操作,涉及矩阵的创建、矩阵的代数运算、关系运算和逻辑运算等基本知识。
矩阵的创建直接输⼊法创建矩阵% 1. 直接输⼊法创建矩阵>> A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9]A =1 2 34 5 67 8 9函数法创建矩阵简单矩阵% 2. 函数法创建矩阵>> zeros(3)% ⽣成3x3的全零矩阵ans =0 0 00 0 00 0 0>> zeros(3,2)% ⽣成3x2的全零矩阵ans =0 00 00 0>> eye(3)% ⽣成单位矩阵ans =1 0 00 1 00 0 1>> ones(3)% ⽣成全1矩阵ans =1 1 11 1 11 1 1>> magic(3)% ⽣成3x3的魔⽅阵ans =8 1 63 5 74 9 2>> diag(1:3)% 对⾓矩阵ans =1 0 00 2 00 0 3>> diag(1:5,1)% 对⾓线向上移1位矩阵ans =0 1 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 >> diag(1:5,-1)% 对⾓线向下移1位矩阵ans =0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 02 0 0 0 0 0 03 0 0 0 0 0 04 0 0 0 0 0 05 0 >> triu(ones(3,3))% 上三⾓矩阵ans =1 1 10 1 10 0 1>> tril(ones(3,3))% 下三⾓矩阵ans =1 0 01 1 01 1 1随机矩阵>> rand(3)% ⽣成随机矩阵ans =0.2898 0.8637 0.05620.4357 0.8921 0.14580.3234 0.0167 0.7216>> rand('state',0); % 设定种⼦数,产⽣特定种⼦数下相同的随机数>> rand(3)ans =0.9501 0.4860 0.45650.2311 0.8913 0.01850.6068 0.7621 0.8214>> a = 1; b = 100;>> x = a + (b-a)* rand(3)% 产⽣区间(1,100)内的随机数x =38.2127 20.7575 91.113389.9610 31.0064 53.004043.4711 54.2917 31.3762>> a = 1; b = 100;>> a + fix(b * rand(1,50))% 产⽣50个[1,100]内的随机正整数ans =列 1 ⾄ 154 72 77 6 63 27 32 53 41 90 58 57 40 70 57列 16 ⾄ 3035 60 28 5 84 11 73 45 100 57 47 42 22 24 32列 31 ⾄ 4587 26 97 31 38 35 71 62 76 80 22 90 90 94 28列 46 ⾄ 5048 26 37 53 39相似函数扩展>> randn(3)% ⽣成均值为0,⽅差为1的正太分布随机数矩阵ans =-0.4326 0.2877 1.1892-1.6656 -1.1465 -0.03760.1253 1.1909 0.3273>> randperm(10)% ⽣成1-10之间随机分布10个正整数ans =4 9 10 25 8 1 3 7 6% 多项式x^3 - 7x + 6 的伴随矩阵>> u = [1,0,-7,6];>> A = compan(u)% ⽣成伴随矩阵A =0 7 -61 0 00 1 0>> eig(A) % 此处eig()函数⽤于求特征值% 利⽤伴随矩阵求得⽅程的根ans =-3.00002.00001.0000矩阵的运算矩阵的代数运算矩阵的算术运算>> A = [1,1;2,2];>> B = [1,1;2,2];>> AA =1 12 2>> BB =1 12 2>> A + Bans =2 24 4>> B-Aans =0 00 0>> A * Bans =3 36 6>> A^2ans =3 36 6>> A^3ans =9 918 18矩阵的运算函数>> C = magic(3)C =8 1 63 5 74 9 2>> size(C)ans =3 3>> length(C)ans =3>> sum(C)ans =15 15 15>> max(C)ans =8 9 7>> C'ans =8 3 41 5 96 7 2>> inv(C)ans =0.1472 -0.1444 0.0639 -0.0611 0.0222 0.1056 -0.0194 0.1889 -0.1028矩阵的元素群运算元素群运算,是指矩阵中的所有元素按单个元素进⾏运算,也即是对应位置进⾏运算。
matlab 矩阵运算

matlab 矩阵运算矩阵(matrix)是一种由多个数字构成的结构,它可以用来表示多种不同的数学问题和概念。
矩阵运算是指使用矩阵进行计算的处理工作,它是数学中最基本且最有用的技术之一,用于处理复杂的数学问题。
matlab阵操作的基本概念在matlab中,可以定义任意大小的矩阵,其中矩阵的每一列代表一个向量。
一个向量是一组数,它可以用来表示一个变量,比如位置、速度、加速度等。
在matlab中,可以使用矩阵运算来解决各种数学问题,并进行更多高级和复杂的数学运算。
matlab的矩阵操作包括:数乘、矩阵的加法与减法、矩阵的转置、矩阵的乘法、矩阵的乘方等。
数乘是将矩阵乘以一个数,可以把矩阵中的每一个元素乘以这个数。
加法与减法的矩阵运算是将两个等大的矩阵相加或相减,元素之间的操作是加法或减法。
矩阵转置是将矩阵中行和列互换,这种操作能够使得矩阵得以更加高效地运作。
矩阵乘法是将两个矩阵相乘,这样做会生成一个新的矩阵,其值由这两个矩阵中的每个元素相乘而得到。
最后,矩阵的乘方操作指的是对矩阵进行N次乘方运算,通过这种方式可以通过连续的乘法来快速求出矩阵的N次方。
matlab操作矩阵的实战方法maatlab提供了一个专门的矩阵操作界面,可以轻松地操纵矩阵。
首先,要定义矩阵,可以使用matlab的命令行或是图形化界面。
在matlab的命令行中,可以使用矩阵创建命令定义一个矩阵:A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];这样就创建了一个3*3的矩阵A。
如果想要进行一些数值计算,可以使用matlab中的算术操作符号,如:B = A + 1其中,B矩阵的元素均比A矩阵的元素多1,即:B = [2 3 4; 5 6 7; 8 9 10]如果要求矩阵的转置,则可以使用如下命令:C = A其中,C矩阵为A转置,即:C = [1 4 7; 2 5 8; 3 6 9]在matlab中,还可以求矩阵的乘法:D = A*C此例中D矩阵为A与C相乘,即:D = [30 36 42;66 81 96;102 126 150]最后,在matlab中还可以进行矩阵乘方运算,如:E = A ^ 3此例中,E矩阵为A的3次方,即:E = [468 576 684; 1062 1311 1560; 1656 2052 2448]总结以上就是matlab矩阵运算的整体介绍,matlab的矩阵运算包括:数乘、矩阵的加法与减法、矩阵的转置、乘法和乘方。
matlab矩阵的点乘

matlab矩阵的点乘MATLAB矩阵的点乘是一种简单但非常重要的运算。
在MATLAB中,矩阵的点乘(也称为内积或数量积)是一种计算两个矩阵的乘积的数学运算。
MATLAB中有两种不同的乘法操作符来执行矩阵点乘,即“*”和“.*”。
接下来,我们将对这两种运算符进行详细讲解。
第一种运算符:矩阵乘法“*”MATLAB中的矩阵乘法“*”用于计算两个矩阵间的点积。
如果矩阵A是一个大小为m x n的矩阵,而矩阵B是一个大小为n x p的矩阵,则C = A * B是一个大小为m x p的矩阵。
在MATLAB中,矩阵乘法“*”执行以下步骤:1. 确保要乘法的此两个矩阵是兼容的。
也就是说,它们的列数必须与另一个矩阵的行数相同。
2. 对于矩阵A行i和矩阵B列j中的每个元素,计算它们的乘积并相加,得到C(i,j)元素的值。
3. 重复上述步骤直到所有的C(i,j)元素都被计算出来。
下面是一个示例,在MATLAB中计算矩阵乘积:A = [1 2; 3 4]; % 定义一个2 x 2的矩阵AB = [5 6; 7 8]; % 定义一个2 x 2的矩阵BC = A * B; % 计算矩阵A和B的乘积使用“*”运算符,我们可以快速地计算两个矩阵之间的点积。
第二种运算符:点乘“.*”MATLAB中的点乘“.*”可以用于计算两个矩阵间相应元素的乘积。
如果矩阵A是一个大小为m x n的矩阵,而矩阵B是一个大小为m x n 的矩阵,则C = A .* B是一个大小为m x n的矩阵。
在MATLAB中,点乘“.*”执行以下步骤:1. 确保要点乘的两个矩阵是兼容的。
也就是说,它们必须具有相同的大小。
2. 对于矩阵A和矩阵B中相应的元素,计算它们的乘积并将该值存储在C的相应位置。
3. 重复上述步骤直到所有的元素都被计算出来。
下面是一个示例,在MATLAB中计算两个矩阵的相应元素乘积:A = [1 2; 3 4]; % 定义一个2 x 2的矩阵AB = [5 6; 7 8]; % 定义一个2 x 2的矩阵BC = A .* B; % 计算矩阵A和B的点乘使用“.*”运算符,我们可以快速地计算两个矩阵的相应元素乘积。
matlab中的矩阵转置
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matlab中的矩阵转置
在Matlab中,矩阵转置是一种常见的操作,常常用于在矩阵运算中改变矩阵的行列位置。
矩阵转置操作可以使用单引号(')或者transpose 函数来实现。
使用单引号(')来转置矩阵非常简单,只需要在矩阵名称后面加上单引号即可,例如:
A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];
B = A';
这样就可以得到矩阵 A 的转置矩阵 B。
除了单引号之外,还可以使用 transpose 函数来实现矩阵转置,例如:
B = transpose(A);
这样也可以得到矩阵 A 的转置矩阵 B。
需要注意的是,矩阵转置操作只能用于二维矩阵,对于一维矩阵或者向量,转置操作并不会改变其形状或者大小。
- 1 -。
matlab 连接两个矩阵的方法

matlab 连接两个矩阵的方法
在MATLAB中,连接两个矩阵有多种方法。
其中,常用的方法有以下几种:
1.使用“[ ]”操作符连接两个矩阵
使用“[ ]”操作符可以将两个矩阵连接成一个大矩阵。
例如,假设有两个矩阵 A 和 B:
A = [1 2 3; 4 5 6];
B = [7 8 9; 10 11 12];
则可以使用以下代码将它们连接起来:
C = [A; B];
这将返回一个大小为 4×3 的矩阵 C,其中包含了矩阵 A 和 B 的所有元素。
2.使用“horzcat”函数连接两个矩阵
“horzcat”函数可以将两个矩阵水平连接起来。
例如,假设有两个矩阵 A 和 B:
A = [1 2 3; 4 5 6];
B = [7 8 9; 10 11 12];
则可以使用以下代码将它们连接起来:
C = horzcat(A, B);
这将返回一个大小为 2×6 的矩阵 C,其中包含了矩阵 A 和 B 的所有元素。
3.使用“vertcat”函数连接两个矩阵
“vertcat”函数可以将两个矩阵垂直连接起来。
例如,假设有两个矩阵 A 和 B:
A = [1 2 3; 4 5 6];
B = [7 8 9; 10 11 12];
则可以使用以下代码将它们连接起来:
C = vertcat(A, B);
这将返回一个大小为 4×3 的矩阵 C,其中包含了矩阵 A 和 B 的所有元素。
总之,连接两个矩阵的方法有很多种。
根据实际需求和数据结构选择不同的方法可以提高程序的效率和可读性。
Matlab中矩阵运算的常用函数介绍

Matlab中矩阵运算的常用函数介绍Matlab是一种流行的数值计算软件,广泛应用于科学计算、数据分析等领域。
在Matlab中,矩阵是一种最基本的数据结构之一,几乎所有的数值计算都离不开矩阵运算。
本文将介绍一些常用的Matlab矩阵运算函数,帮助读者更好地理解和应用这些函数。
1. 矩阵创建与赋值在Matlab中,可以使用矩阵创建函数来创建一个矩阵对象。
常用的矩阵创建函数包括:- zeros:创建一个全零矩阵。
- ones:创建一个全一矩阵。
- eye:创建一个单位矩阵。
- rand:创建一个随机矩阵。
例如,使用zeros函数创建一个大小为3×3的全零矩阵:```matlabA = zeros(3,3);```可以使用“=”运算符将矩阵赋值给一个变量,如上例中的变量A。
2. 矩阵操作Matlab提供了一系列的矩阵操作函数,用于对矩阵进行各种操作。
常用的矩阵操作函数包括:- transpose:求矩阵的转置。
- repmat:重复矩阵。
- reshape:改变矩阵的形状。
- inv:求矩阵的逆。
- det:求矩阵的行列式。
例如,使用transpose函数求一个矩阵的转置:```matlabA = [1,2,3;4,5,6;7,8,9];B = transpose(A);```上述代码将矩阵A的转置赋值给了变量B。
3. 矩阵运算Matlab中可以进行各种矩阵运算。
常用的矩阵运算函数包括:- plus:矩阵相加。
- minus:矩阵相减。
- mtimes:矩阵相乘。
- times:矩阵元素对应相乘。
例如,使用mtimes函数计算两个矩阵的点乘:```matlabA = [1,2,3;4,5,6;7,8,9];B = [9,8,7;6,5,4;3,2,1];C = mtimes(A,B);```上述代码将矩阵A和B的点乘结果赋值给了变量C。
4. 矩阵求解Matlab中提供了一些矩阵求解函数,用于求解线性方程组和最小二乘问题。
matlab中矩阵的表示与简单操作

matlab中矩阵的表⽰与简单操作原⽂地址为:⼀、的表⽰在中创建矩阵有以下规则:a、矩阵元素必须在”[ ]”内;b、矩阵的同⾏元素之间⽤空格(或”,”)隔开;c、矩阵的⾏与⾏之间⽤”;”(或回车符)隔开;d、矩阵的元素可以是数值、变量、表达式或函数;e、矩阵的尺⼨不必预先定义。
⼆,矩阵的创建:1、直接输⼊法最的建⽴矩阵的⽅法是从键盘直接输⼊矩阵的元素,输⼊的⽅法按照上⾯的规则。
建⽴向量的时候可以利⽤冒号表达式,冒号表达式可以产⽣⼀个⾏向量,⼀般格式是: e1:e2:e3,其中e1为初始值,e2为步长,e3为终⽌值。
还可以⽤linspace函数产⽣⾏向量,其调⽤格式为:linspace(a,b,n) ,其中a和b是⽣成向量的第⼀个和最后⼀个元素,n是元素总数。
2、利⽤MATLAB函数创建矩阵基本矩阵函数如下:(1) ones()函数:产⽣全为1的矩阵,ones(n):产⽣n*n维的全1矩阵,ones(m,n):产⽣m*n维的全1矩阵;(2) zeros()函数:产⽣全为0的矩阵;(3) rand()函数:产⽣在(0,1)区间均匀分布的随机阵;(4) eye()函数:产⽣单位阵;(5) randn()函数:产⽣均值为0,⽅差为1的标准正态分布随机矩阵。
3、利⽤⽂件建⽴矩阵当矩阵尺⼨较⼤或为经常使⽤的数据矩阵,则可以将此矩阵保存为⽂件,在需要时直接将⽂件利⽤load命令调⼊⼯作环境中使⽤即可。
同时可以利⽤命令reshape对调⼊的矩阵进⾏重排。
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。
⼆、矩阵的简单1.获取矩阵元素可以通过下标(⾏列索引)引⽤矩阵的元素,如 Matrix(m,n)。
也可以采⽤矩阵元素的序号来引⽤矩阵元素。
矩阵元素的序号就是相应元素在内存中的排列顺序。
在MATLAB中,矩阵元素按列存储。
序号(Index)与下标(Subscript )是⼀⼀对应的,以m*n矩阵A为例,矩阵元素A(i,j)的序号为(j-1)*m+i。
matlab单个矩阵的每个元素进行计算方法

matlab单个矩阵的每个元素进行计算方法在MATLAB中,可以使用多种方法对单个矩阵的每个元素进行计算。
下面将介绍一些常见的方法。
1. 使用循环:使用for循环可以遍历矩阵的每个元素,并对其进行计算。
例如,假设我们有一个矩阵A,我们希望将其每个元素都平方,并保存到另一个矩阵B 中。
可以使用以下代码实现:```matlabA = [1 2; 3 4];B = zeros(size(A)); % 创建一个与A相同大小的全零矩阵for i = 1:size(A, 1) % 遍历行for j = 1:size(A, 2) % 遍历列B(i, j) = A(i, j)^2; % 对每个元素进行平方操作endenddisp(B);```2. 利用向量化操作:MATLAB是一种向量化操作非常高效的语言,使用向量化操作可以大大提高计算的效率。
对于单个矩阵的每个元素计算,可以直接对整个矩阵进行操作,而无需循环。
例如,我们仍然使用矩阵A,将其每个元素平方,并保存到矩阵B中,可以使用以下代码实现:```matlabA = [1 2; 3 4];B = A.^2; % 对矩阵A的每个元素进行平方操作disp(B);```3. 使用MATLAB函数:MATLAB提供了许多功能强大的函数来进行矩阵运算。
这些函数可以直接对单个矩阵的每个元素进行计算。
例如,如果我们希望计算矩阵A中每个元素的绝对值,可以使用abs函数:```matlabA = [1 -2; -3 4];B = abs(A); % 对矩阵A的每个元素取绝对值disp(B);```总结:MATLAB提供了多种方法来对单个矩阵的每个元素进行计算。
使用循环、向量化操作或利用MATLAB函数,可以根据具体的需求选择适合的方法来处理矩阵数据。
如何在Matlab中进行矩阵操作和计算

如何在Matlab中进行矩阵操作和计算在Matlab中进行矩阵操作和计算Matlab是一种用于数值计算和可视化的高级程序语言,广泛应用于科学计算、工程设计、统计分析等领域。
其中,矩阵操作和计算是Matlab的核心功能之一。
在本文中,我们将探讨如何利用Matlab进行矩阵操作和计算的一些基本技巧和高级功能。
一、创建矩阵在Matlab中创建矩阵非常简单。
我们可以使用特定的语法来定义一个矩阵,并赋予其初值。
例如,我们可以使用方括号将矩阵的元素排列成行或列的形式,用逗号或空格分隔开每个元素。
```MatlabA = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]; % 创建一个3x3的矩阵B = [10 11 12; 13 14 15; 16 17 18]; % 创建一个3x3的矩阵```除此之外,我们还可以使用内置函数来创建特殊类型的矩阵,如单位矩阵、零矩阵、对角矩阵等。
```MatlabC = eye(3); % 创建一个3x3的单位矩阵D = zeros(2, 4); % 创建一个2x4的零矩阵E = diag([1 2 3]); % 创建一个对角矩阵,对角线元素分别为1、2、3```二、矩阵运算Matlab提供了丰富的矩阵运算函数,方便我们进行各种矩阵操作。
例如,我们可以使用加法、减法、乘法、除法等运算符对矩阵进行基本的运算。
```MatlabF = A + B; % 矩阵相加G = A - B; % 矩阵相减H = A * B; % 矩阵相乘I = A / B; % 矩阵相除```此外,Matlab还提供了求转置、求逆、求行列式等常用的矩阵运算函数,可以通过调用这些函数来完成相应的操作。
```MatlabJ = transpose(A); % 求矩阵A的转置K = inv(A); % 求矩阵A的逆矩阵L = det(A); % 求矩阵A的行列式```三、矩阵索引与切片在Matlab中,我们可以使用索引和切片操作来访问矩阵的特定元素或子矩阵。
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一、矩阵的表示在MATLAB中创建矩阵有以下规则:a、矩阵元素必须在”[ ]”内;b、矩阵的同行元素之间用空格(或”,”)隔开;c、矩阵的行与行之间用”;”(或回车符)隔开;d、矩阵的元素可以是数值、变量、表达式或函数;e、矩阵的尺寸不必预先定义。
二,矩阵的创建:1、直接输入法最简单的建立矩阵的方法是从键盘直接输入矩阵的元素,输入的方法按照上面的规则。
建立向量的时候可以利用冒号表达式,冒号表达式可以产生一个行向量,一般格式是:e1:e2:e3,其中e1为初始值,e2为步长,e3为终止值。
还可以用linspace函数产生行向量,其调用格式为:linspace(a,b,n) ,其中a和b是生成向量的第一个和最后一个元素,n是元素总数。
2、利用MATLAB函数创建矩阵基本矩阵函数如下:(1) ones()函数:产生全为1的矩阵,ones(n):产生n*n维的全1矩阵,ones(m,n):产生m*n 维的全1矩阵;(2) zeros()函数:产生全为0的矩阵;(3) rand()函数:产生在(0,1)区间均匀分布的随机阵;(4) eye()函数:产生单位阵;(5) randn()函数:产生均值为0,方差为1的标准正态分布随机矩阵。
3、利用文件建立矩阵当矩阵尺寸较大或为经常使用的数据矩阵,则可以将此矩阵保存为文件,在需要时直接将文件利用load命令调入工作环境中使用即可。
同时可以利用命令reshape对调入的矩阵进行重排。
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。
二、矩阵的简单操作1.获取矩阵元素可以通过下标(行列索引)引用矩阵的元素,如Matrix(m,n)。
也可以采用矩阵元素的序号来引用矩阵元素。
矩阵元素的序号就是相应元素在内存中的排列顺序。
在MATLAB中,矩阵元素按列存储。
序号(Index)与下标(Subscript )是一一对应的,以m*n矩阵A为例,矩阵元素A(i,j)的序号为(j-1)*m+i。
其相互转换关系也可利用sub2ind和ind2sub函数求得。
2.矩阵拆分利用冒号表达式获得子矩阵:(1) A(:,j)表示取A矩阵的第j列全部元素;A(i,:)表示A矩阵第i行的全部元素;A(i,j)表示取A矩阵第i行、第j列的元素。
(2) A(i:i+m,:)表示取A矩阵第i~i+m行的全部元素;A(:,k:k+m)表示取A矩阵第k~k+m列的全部元素,A(i:i+m,k:k+m)表示取A矩阵第i~i+m行内,并在第k~k+m列中的所有元素。
此外,还可利用一般向量和end运算符来表示矩阵下标,从而获得子矩阵。
end表示某一维的末尾元素下标。
利用空矩阵删除矩阵的元素:在MATLAB中,定义[]为空矩阵。
给变量X赋空矩阵的语句为X=[]。
注意,X=[]与clear X 不同,clear是将X从工作空间中删除,而空矩阵则存在于工作空间中,只是维数为0。
3、特殊矩阵(1) 魔方矩阵魔方矩阵有一个有趣的性质,其每行、每列及两条对角线上的元素和都相等。
对于n阶魔方阵,其元素由1,2,3,…,n2共n2个整数组成。
MATLAB提供了求魔方矩阵的函数magic(n),其功能是生成一个n阶魔方阵。
(2) 范得蒙矩阵范得蒙(Vandermonde)矩阵最后一列全为1,倒数第二列为一个指定的向量,其他各列是其后列与倒数第二列的点乘积。
可以用一个指定向量生成一个范得蒙矩阵。
在MATLAB中,函数vander(V)生成以向量V为基础向量的范得蒙矩阵。
(3) 希尔伯特矩阵在MATLAB中,生成希尔伯特矩阵的函数是hilb(n)。
使用一般方法求逆会因为原始数据的微小扰动而产生不可靠的计算结果。
MATLAB中,有一个专门求希尔伯特矩阵的逆的函数invhilb(n),其功能是求n阶的希尔伯特矩阵的逆矩阵。
(4) 托普利兹矩阵托普利兹(Toeplitz)矩阵除第一行第一列外,其他每个元素都与左上角的元素相同。
生成托普利兹矩阵的函数是toeplitz(x,y),它生成一个以x为第一列,y为第一行的托普利兹矩阵。
这里x, y均为向量,两者不必等长。
toeplitz(x)用向量x生成一个对称的托普利兹矩阵。
(5) 伴随矩阵MATLAB生成伴随矩阵的函数是compan(p),其中p是一个多项式的系数向量,高次幂系数排在前,低次幂排在后。
(6) 帕斯卡矩阵我们知道,二次项(x+y)n展开后的系数随n的增大组成一个三角形表,称为杨辉三角形。
由杨辉三角形表组成的矩阵称为帕斯卡(Pascal)矩阵。
函数pascal(n)生成一个n 阶帕斯卡矩阵。
三、矩阵的运算1、算术运算MATLAB的基本算术运算有:+(加)、-(减)、*(乘)、/(右除)、\(左除)、^(乘方)、’(转置)。
运算是在矩阵意义下进行的,单个数据的算术运算只是一种特例。
(1) 矩阵加减运算假定有两个矩阵A和B,则可以由A+B和A-B实现矩阵的加减运算。
运算规则是:若A和B矩阵的维数相同,则可以执行矩阵的加减运算,A和B矩阵的相应元素相加减。
如果A与B的维数不相同,则MATLAB将给出错误信息,提示用户两个矩阵的维数不匹配。
(2) 矩阵乘法假定有两个矩阵A和B,若A为m*n矩阵,B为n*p矩阵,则C=A*B为m*p 矩阵。
(3) 矩阵除法在MATLAB中,有两种矩阵除法运算:\和/,分别表示左除和右除。
如果A 矩阵是非奇异方阵,则A\B和B/A运算可以实现。
A\B等效于A的逆左乘B矩阵,也就是inv(A)*B,而B/A等效于A矩阵的逆右乘B矩阵,也就是B*inv(A)。
对于含有标量的运算,两种除法运算的结果相同。
对于矩阵来说,左除和右除表示两种不同的除数矩阵和被除数矩阵的关系,一般A\B≠B/A。
(4) 矩阵的乘方一个矩阵的乘方运算可以表示成A^x,要求A为方阵,x为标量。
(5) 矩阵的转置对实数矩阵进行行列互换,对复数矩阵,共轭转置,特殊的,操作符.’共轭不转置(见点运算);(6) 点运算在MATLAB中,有一种特殊的运算,因为其运算符是在有关算术运算符前面加点,所以叫点运算。
点运算符有.*、./、.\和.^。
两矩阵进行点运算是指它们的对应元素进行相关运算,要求两矩阵的维参数相同。
2、关系运算MATLAB提供了6种关系运算符:<(小于)、<=(小于或等于)、>(大于)、>=(大于或等于)、==(等于)、~=(不等于)。
关系运算符的运算法则为:(1) 当两个比较量是标量时,直接比较两数的大小。
若关系成立,关系表达式结果为1,否则为0;(2) 当参与比较的量是两个维数相同的矩阵时,比较是对两矩阵相同位置的元素按标量关系运算规则逐个进行,并给出元素比较结果。
最终的关系运算的结果是一个维数与原矩阵相同的矩阵,它的元素由0或1组成;(3) 当参与比较的一个是标量,而另一个是矩阵时,则把标量与矩阵的每一个元素按标量关系运算规则逐个比较,并给出元素比较结果。
最终的关系运算的结果是一个维数与原矩阵相同的矩阵,它的元素由0或1组成。
3、逻辑运算MATLAB提供了3种逻辑运算符:&(与)、|(或)和~(非)。
逻辑运算的运算法则为:(1) 在逻辑运算中,确认非零元素为真,用1表示,零元素为假,用0表示;(2) 设参与逻辑运算的是两个标量a和b,那么,a&b a,b全为非零时,运算结果为1,否则为0。
a|b a,b中只要有一个非零,运算结果为1。
~a 当a是零时,运算结果为1;当a非零时,运算结果为0。
(3) 若参与逻辑运算的是两个同维矩阵,那么运算将对矩阵相同位置上的元素按标量规则逐个进行。
最终运算结果是一个与原矩阵同维的矩阵,其元素由1或0组成;(4) 若参与逻辑运算的一个是标量,一个是矩阵,那么运算将在标量与矩阵中的每个元素之间按标量规则逐个进行。
最终运算结果是一个与矩阵同维的矩阵,其元素由1或0组成;(5) 逻辑非是单目运算符,也服从矩阵运算规则;(6) 在算术、关系、逻辑运算中,算术运算优先级最高,逻辑运算优先级最低。
四、矩阵分析1、对角阵(1) 对角阵只有对角线上有非0元素的矩阵称为对角矩阵,对角线上的元素相等的对角矩阵称为数量矩阵,对角线上的元素都为1的对角矩阵称为单位矩阵。
(1) 提取矩阵的对角线元素设A为m*n矩阵,diag(A)函数用于提取矩阵A主对角线元素,产生一个具有min(m,n)个元素的列向量。
diag(A)函数还有一种形式diag(A,k),其功能是提取第k条对角线的元素。
(2) 构造对角矩阵设V为具有m个元素的向量,diag(V)将产生一个m*m对角矩阵,其主对角线元素即为向量V的元素。
diag(V)函数也有另一种形式diag(V,k),其功能是产生一个n*n(n=m+k)对角阵,其第m条对角线的元素即为向量V的元素。
2、三角阵三角阵又进一步分为上三角阵和下三角阵,所谓上三角阵,即矩阵的对角线以下的元素全为0的一种矩阵,而下三角阵则是对角线以上的元素全为0的一种矩阵。
(1) 上三角矩阵求矩阵A的上三角阵的MATLAB函数是triu(A)。
triu(A)函数也有另一种形式triu(A,k),其功能是求矩阵A的第k条对角线以上的元素。
(2) 下三角矩阵在MATLAB中,提取矩阵A的下三角矩阵的函数是tril(A)和tril(A,k),其用法与提取上三角矩阵的函数triu(A)和triu(A,k)完全相同。
3、矩阵的转置与旋转(1) 矩阵的转置转置运算符是单撇号(’)。
(2) 矩阵的旋转利用函数rot90(A,k)将矩阵A旋转90o的k倍,当k为1时可省略。
4、矩阵的翻转对矩阵实施左右翻转是将原矩阵的第一列和最后一列调换,第二列和倒数第二列调换,…,依次类推。
矩阵A实施左右翻转的函数是fliplr(A),对矩阵A实施上下翻转的函数是flipud(A)。
5、矩阵的逆与伪逆(1) 矩阵的逆对于一个方阵A,如果存在一个与其同阶的方阵B,使得:AB=BA=I (I为单位矩阵) 则称B为A的逆矩阵,当然,A也是B的逆矩阵。
求方阵A的逆矩阵可调用函数inv(A)。
(2) 矩阵的伪逆如果矩阵A不是一个方阵,或者A是一个非满秩的方阵时,矩阵A没有逆矩阵,但可以找到一个与A的转置矩阵A’同型的矩阵B,使得:ABA=A,BAB=B 此时称矩阵B为矩阵A的伪逆,也称为广义逆矩阵。
在MATLAB中,求一个矩阵伪逆的函数是pinv(A)。
6、方阵的行列式把一个方阵看作一个行列式,并对其按行列式的规则求值,这个值就称为矩阵所对应的行列式的值。
在MATLAB中,求方阵A所对应的行列式的值的函数是det(A)。
7、矩阵的秩与迹(1) 矩阵的秩矩阵线性无关的行数与列数称为矩阵的秩。