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Matlab使用单元数组和结构数组

Matlab使用单元数组和结构数组
Matlab使用单元数组和结构数组

Matlab使用字符串数组、单元数组(cell array)和结构数组(struct array)

要在MALTAB中实现比较复杂的编程,就不能不用单元数组(cell array)和结构数组(structarray)。而且在Matlab中实现struct比C中更为方便。

MATLAB字符串数组的创建与运算

字符串数组主要用于可视化编程内容,如界面设计和图形绘制。

1.字符串变量的创建

字符变量的创建方法是:在指令窗口中先把待建的字符放在“单引号对”中,再按回车键。注意,该“单引号对”必须在英文状态下输入。这“单引号对”是MATLAB用来识别字符串变量所必须的。如:

>>a='This is an example.'

a =

This is an example.

>>msg = 'You''re right!' %创建带单引号的字符串

msg =

You're right!

2.字符串数组的标识

字符串变量的每个字符(英文字母、空格和标点都是平等的)占据一个元素位,在数组中元素所处的位置用自然数标识。如:

>>a='This is an example.'

>>b=a(1:4) % 提出一个子字符串

b =

This

ra=a(end:-1:1) % 字符串的倒排

ra =

.elpmaxe na si sihT

又如:

>>A='这是一个算例。';

>>B=size(A) % 符号数组A 的“大小”

B =

1 7

>>C=A([5 6]) % 提出一个子字符串

C =

算例

3.字符串的ASCII码

字符串的存储是用ASCII码实现的。指令abs和double都可以用来获取串数组所对应的ASCII码数值数组。指令char可把ASCII码数组变为串数组。如

>>d=double(a)

d =

84 104 105 115 32 105 115 32 97 110 32 101 120 97 109 112 108 101 46

>>char(d)

ans =

This is an example.

例:对字符串ASCII码数组的操作:使字符串中字母全部大写

>>w=find(a>='a'&a<='z'); %找出串数组a中,小写字母的元素位置。

>>d(w)=d(w)-32; %大小写字母ASCII值差32用数值加法改变部分码值。

>>char(d) %把新的ASCII码翻成字符

ans =

THIS IS AN EXAMPLE.

4.字符串数组的运算(主要是连接)

4.1 连接成一行

>>Aa=[A,a] 可将字符串连接成一行长字符串

Aa =

这是一个算例。This is an example.

>>name = strcat('Thomas',' R.',' Lee') %连接两个字符串,每个字符串最右边的空格被裁切name =

Thomas R. Lee

4.2多个字符串形成多行字符串矩阵

●用中括号则要求两个字符串一般长

>> Aa=[A;a]; %操作错误,不能成生成二行的矩阵,长度不一致

●用char或strvcat函数进行连接

>>D=strvcat('Hello','Yes','No','Goodbye') %利用串操作函数(chat也可以)创建多行串数组, 连接多行字符串,每行长度可不等,自动把非最长字符串最右边补空格, 使与最长字符串相等,会忽略空字符串。

D =

Hello

Yes

No

Goodbye

5. 字符串替换和查找

strrep—进行字符串替换,区分大小写

>>strrep(str1,str2,str3) %它把str1中所有的str2字串用str3来替换

strfind(str,patten) %查找str中是否有pattern,返回出现位置,没有出现返回空数组

findstr(str1,str2) %查找str1和str2中,较短字符串在较长字符串中出现的位置,没有出现返回空数组

strmatch(patten,str) %检查patten是否和str最左侧部分一致

strtok(str,char) %返回str中由char指定的字符串前的部分和之后的部分,

6.常用字符串操作函数

blanks(n)—创建有n个空格组成的字符串

deblank(str)—裁切字符串的尾部空格

strtrim(str)—裁切字符串的开头和尾部的空格,制表,回车符

lower(str)—将字符串中的字母转换成小写

upper(str)—将字符串中的字母转换成大写

sort(str)—按照字符的ASCII值对字符串排序

num2str—将数字转换为数字字符串

str2num—将数字字符串转换为数字

mat2str—将数组转换成字符串

int2str—把数值数组转换为整数数字组成的字符数组

7.其他字符串操作函数

strcmp—比较两个字符串是否完全相等,是,返回真,否则,返回假

strncmp—比较两个字符串前n个字符是否相等,是,返回真,否则,返回假

strcmpi—比较两个字符串是否完全相等,忽略字母大小写

strncmpi—比较两个字符串前n个字符是否相等,忽略字母大小写

isletter—检测字符串中每个字符时否属于英文字母

isspace—检测字符串中每个字符是否属于格式字符(空格,回车,制表,换行符等)isstrprop—检测字符每一个字符是否属于指定的范围.

【例】综合例题:在MA TLAB计算生成的图形上标出图名和最大值点坐标。

clear

a=2;

w=3;

t=0:0.01:10;

y=exp(-a*t).*sin(w*t);

[y_max,i_max]=max(y);

t_text=['t=',num2str(t(i_max))]; % <7>

y_text=['y=',num2str(y_max)]; % <8>

max_text=char('maximum',t_text,y_text); % <9>

%

tit=['y=exp(-',num2str(a),'t)*sin(',num2str(w),'t)']; %<11> plot(t,zeros(size(t)),'k')

hold on

plot(t,y,'b')

plot(t(i_max),y_max,'r.','MarkerSize',20)

text(t(i_max)+0.3,y_max+0.05,max_text) % <16>

title(tit),xlabel('t'),ylabel('y'),hold off

二. 单元数组

单元数组中的每一个元素称为单元(cell). 单元可以包含任何类型的matlab数据, 这些数据类型包括数值数组, 字符, 符号对象, 甚至其他的单元数组和结构体. 不同的单元可以包含不同的数据.

1.1单元数组创建与显示:

1、直接赋值法:按单元索引法和按内容索引法。(其实也就是将花括号放在等式的右边或是左边的区别)。注意:“按单元索引法”和“按内容索引法”是完全等效的,可以互换使用。通过下面实例,我们看到:花括号{}用于访问单元的值,而括号()用于标识单元(即:不用于访问单元的值)。具体理解{}和()区别可以在下面代码最后分别输入A{2,2}和A(2,2)。就会发现“按内容索引法{}”能显示完整的单元内容,而“按单元索引法()”有时无法显示完整的单元内容。

>> A(1,1)={[1 2 3; 4 5 6;7 8 9]}; % 按单元索引法

>> A(1,2)={2+3i};

>> A(2,1)={'A character'};

>> A(2,2)={12:-2:0};

>> A

要想详细显示A中的内容,可用指令:celldisp(A)

A =

[3x3 double] [2.0000 + 3.0000i]

'A character' [1x7 double]

>> B{1,1}=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; % 按内容索引法。

>> B{1,2}=2+3i;

>> B{2,1}='A character';

>> B{2,2}=12:-2:0;

>>B

B =

[3x3 double] [2.0000 + 3.0000i]

'A character' [1x7 double]

2、利用cell函数法:即首先用cell函数生成一个空的单元数组,然后再向其中添加所需的数据。下面的代码生成一个2X3的空单元数组:

>> C=cell(2,3)

C =

[] [] []

[] [] []

利用cell生成空单元数组后,可以采用“按单元索引法”和“按内容索引法”对其进行赋值。在赋值时,用户一定要注意{}和()的用法。

>> C(1,1)={'This does work'}

C =

'This does work' [] []

[] [] []

>> C{2,3}='This work'

C =

'This does work' [] []

[] [] 'This work'

(1)利用cell指令创建单元数组

2( 空单元数组C=cell(2); %预设)2

C(:,1)={char('Another','text string');10:-1:1} %对第一列单元赋值

C =

[2x11 char ] []

[1x10 double] []

使用char函数可以使字符串的长度不一致

(2)单元数组的“列”扩充和“行”扩充

AC=[A C] %空格(或逗号)利用来分隔列

A_C=[A;C] %分号利用来分隔“行”

AC =

[2x10 char] [3x3 double] [2x11 char ] []

[1.0000+ 2.0000i] [1x1 sym ] [1x10 double] []

A_C =

[2x10 char ] [3x3 double]

[1.0000+ 2.0000i] [1x1 sym ]

[2x11 char ] []

[1x10 double] []

【例】cellplot能用图形形象化地表示单元数组的内容。(A_C取自上例)

cellplot(A_C,'legend')

double

char

sparse

structure

other

单元数组的收缩

A_C(3,:)=[] %删除第3行,使A_C 成为)23(?的单元数组

A_C =

[2x10 char ] [3x3 double]

[1.0000+ 2.0000i] [1x1 sym ]

[1x10 double] []

把A_C 重组成)32(?单元数组R_A_C

R_A_C=reshape(A_C,2,3)

R_A_C =

[2x10 char] [1x10 double] [1x1 sym]

[1.0000+ 2.0000i] [3x3 double] []

1.2 单元数组内容的调取

取一个单元

f1=R_A_C(1,3)

%使用园括号寻访得到的是单元,而不仅是内容。

class(f1)

f1 =

[1x1 sym]

ans =

cell

取一个单元的内容

f2=R_A_C{1,3}

%用花括号寻访取得内容

class(f2)

f2 =

sin(-3*t)*exp(-t)

ans =

sym

取单元内的子数组

f3=R_A_C{1,1}(:,[1 2 5 6]) %注意三种括号的不同用途

%取第1行第1列单元内容中的第1、2、5、6列。f3 =

这是

单元创建

同时调取多个单元内容

[f4,f5,f6]=deal(R_A_C{[1,3,4]}) %取三个单元内容,赋值给三个变量

Deal函数将元胞数组的内容复制到变量Y1、Y2、Y3、...

f4 =

这是

单元数组创建算例 1

f5 =

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

f6 =

1 4 7

2 5 8

3 6 9

例:

A=cell(3,5);

for i=1:3

for j=1:5

A(i,j)={i*j};

end

end

A

例:读取多幅图片放到元胞组中并显示出来

clear;clc

A=cell(1,2);

for i=1:2

A{i}=imread(['d:\','00',num2str(i),'.bmp']); %注意字符串的连接方法End

C=[A{1},A{2}];

imshow(C)

利用元胞数组创建复杂字符串

【例3.1.3.4-1】元胞数组在存放和操作字符串上的应用。

a='MATLAB 7.x ';

b='includes new data types:';

c1='◆Multidimensional array';

c2='◆User-definable data structure';

c3='◆Cell arrays';

c4='◆Character array';

c5='◆Function handle';

c=char(c1,c2,c3,c4,c5);

C={a;b;c}; % <5>

disp([C{1:2}]) % <6>

disp(' ') %

disp(C{3}) % <8>

三. 结构数组

2.1. 结构数组的创建

Matlab提供了两种定义结构的方式:直接引用和使用struct函数。

1. 使用直接引用方式定义结构

与建立数值型数组一样,建立新struct对象不需要事先申明,可以直接引用,而且可以动态扩充。比如建立一个复数变量x:

x.real = 0; % 创建字段(field)名为real,并为该字段赋值为0

x.imag = 0 % 为x创建一个新的字段imag,并为该字段赋值为0

x =

real: 0

imag: 0

然后可以将其动态扩充为数组:

x(2).real = 0; % 将x扩充为1×2的结构数组

x(2).imag = 0;

在任何需要的时候,也可以为数组动态扩充字段,如增加字段scale:

x(1).scale = 0;

这样,所有x都增加了一个scale字段,而x(1)之外的其他变量的scale字段为空:

x(1) % 查看结构数组的第一个元素的各个字段的内容

ans =

real: 0

imag: 0

scale: 0

x(2) % 查看结构数组的第二个元素的各个字段的内容,注意没有赋值的字段为空

ans =

real: 0

imag: 0

scale: []

应该注意的是,x的real、imag、scale字段不一定是单个数据元素,它们可以是任意数据类型,可以是向量、数组、矩阵甚至是其他结构变量或单元数组,而且不同字段之间其数据类型不需要相同。例如:

clear x;

x.real = [1 2 3 4 5];

x.imag = ones(10,10);

数组中不同元素的同一字段的数据类型也不要求一样:

x(2).real = 'abc';

x(2).imag = rand(5,1);

甚至还可以通过引用数组字段来定义结构数据类型的某字段:

x(3).real = x(1);

x(3).imag = 3;

x(3)

ans =

real: [1x1 struct]

imag: 3

下面看一个实际的例子来熟悉直接引用方式定义与显示结构。

【例】温室数据(包括温室名、容量、温度、湿度等)的创建与显示。

(1)直接对字段赋值法产生结构变量

green_https://www.wendangku.net/doc/5213672496.html, = '一号温室'; % 创建温室名字段

green_house.volume = '2000立方米'; % 创建温室容量字段

green_house.parameter.temperature = [31.2 30.4 31.6 28.7 29.7 31.1 30.9 29.6]; % 创建温室温度字段

green_house.parameter.humidity = [62.1 59.5 57.7 61.5 62.0 61.9 59.2 57.5]; % 创建温室湿度字段

(2)显示结构变量的内容

green_house % 显示结构变量结构

green_house.parameter % 用字段作用符号. 显示指定字段(parameter)中内容

green_house.parameter.temperature % 显示temperature字段中的内容

【例】在上例的基础上,创建结构数组用以保存一个温室群的数据。

green_house(2,3).name = '六号温室'; %产生2×3结构数组

green_house % 显示结构数组的结构

green_house(2,3) % 显示结构数组元素的结构

2. 使用struct函数创建结构

使用struct函数也可以创建结构,该函数产生或把其他形式的数据转换为结构数组。struct的使用格式为:

s = sturct('field1',values1,'field2',values2,…);

该函数将生成一个具有指定字段名和相应数据的结构数组,其包含的数据values1、valuese2等必须为具有相同维数的数据。

对于struct的赋值用到了单元数组。数组values1、values2等可以是单元数组、数值数组或者单个数值。每个values的数据被赋值给相应的field字段。

当value为单元数组的时候,生成的结构数组的维数与单元数组的维数相同。而在数据中不包含单元数组的时候,得到的结构数组的维数是1×1的。例如:

s = struct('type',{'big','little'},'color',{'blue','red'},'x',{3,4})

s =

1x2 struct array with fields:

type

color

x

得到维数为1×2的结构数组s,包含了type、color和x共3个字段。这是因为在struct

函数中{'big','little'}、{'blue','red'}和{3,4}都是1×2的单元数组,可以看到两个数据成分分别为:

s(1,1)

ans =

type: 'big'

color: 'blue'

x: 3

s(1,2)

ans =

type: 'little'

color: 'red'

x: 4

下面给出利用struct构建结构数组的具体实例。

【例】利用函数struct,建立温室群的数据库。

(1)struct预建立空结构数组方法之一

a = cell(2,3); % 创建2×3的单元数组

green_house_1=struct('name',a,'volume',a,'parameter',a(1,2))

(2)struct预建空结构数组方法之二

green_house_2=struct('name',a,'volume',[],'parameter',[])

(3)struct预建空结构数组方法之三

green_hopuse_3(2,3)=struct('name',[],'volume',[],'parameter',[])

(4)struct创建结构数组方法之四

a1={'六号房'};a2={'3200立方米'};

green_house_4(2,3)=struct('name',a1,'volume',a2,'parameter',[]);

T6=[31.2,30.4,31.6,28.7;29.7,31.1,30.9,29.6];

green_house_4(2,3).parameter.temperature=T6;

2. 结构数组的操作

MATLAB中专门用于对结构数组的操作的函数并不多,通过help datatypes获取数据类型列表,可以看到其中的结构数据类型的有关的函数,主要有

函数名功能描

deal 将其参数值(如单元数组)的内容分别输出到一个个独立的变量fieldnames 获取结构的字段名

getfield 获取结构中指定字段的值

rmfield 删除结构的字段(不是字段内容)

setfield 设置结构数组中指定的字段的值

struct 创建结构数组

struct2cell 结构数组转化成单元数组

isfield 判断是否存在该字段

isstruct 判断某变量是否是结构类型

下面举一些具体的例子说明如果对结构数组加以操作。

【例】对结构数组进行字段的增添和删减操作。

(1)创建结构数组(利用循环)

clear,

for k=1:10;

department(k).number=['No.',int2str(k)];

end

department

(2)增添字段:在数组中任何一个结构上进行的字段增添操作,其影响遍及整个结构数组department(1).teacher=40;department(1).student=300;

department(1).PC_computer=40;

department

department =

1x10 struct array with fields:

number

teacher

student

PC_computer

(3)增添子字段的操作只影响被操作的那个具体结构,而不是影响整个结构数组department(2).teacher.male=35;department(2).teacher.female=13;

D2T=department(2).teacher % 第2结构teacher字段包含两个子字段

D1T=department(1).teacher % 第1结构teacher字段仅是一个数

D2T =

male: 35

female: 13

D1T =

40

(4)删除子字段的操作也只影响被操作的那个具体结构

department(2).teacher=rmfield(department(2).teacher,'male');

department(2).teacher

ans =

female: 13

(5)删除字段的操作是对整个结构数组实施的

department=rmfield(department,'student') % 删除一个字段

department =

1x10 struct array with fields:

number

teacher

PC_computer

department=rmfield(department,{'teacher';'PC_computer'})% 删除2个字段

department =

1x10 struct array with fields:

number

【例】数值运算操作和函数在结构字段上的作用。

n_ex = 5; % 结构数组的长度

for k = 1:n_ex, % 创建1×5结构数组

ex(k).f = (k-1)*n_ex + [1:5];

end;

ex % 显示结构数组的结构

ex =

1x5 struct array with fields:

f

%显示结构数组的字段中内容

disp([blanks(10) '结构字段中内容'])

for k=1:n_ex,disp(ex(k).f),end

结构字段中内容

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10

11 12 13 14 15

16 17 18 19 20

21 22 23 24 25

class(ex(1).f) % 检查字段中内容的类型

ans =

double

% 对各结构字段中数值数组相应位置的数据相加求和

sum_f=zeros(1,5)

for k=1:n_ex,sum_f=sum_f+ex(k).f;end,sum_f

sum_f =

55 60 65 70 75

% 对结构数组字段中各元素分别求平方根

disp([blanks(20) 'ex.f的平方根值'])

for k=1:n_ex,

disp(sqrt(ex(k).f)),

end

ex.f的平方根值

1.0000 1.4142 1.7321

2.0000 2.2361

2.4495 2.6458 2.8284

3.0000 3.1623

3.3166 3.4641 3.6056 3.7417 3.8730

4.0000 4.1231 4.2426 4.3589 4.4721

4.5826 4.6904 4.7958 4.8990

5.0000

【例】指令struct2cell和cell2struct的使用。

(1)创建“带2个字段的结构数组”

for k=1:5,

ex(k).s=['No.' int2str(k)];

ex(k).f=(k-1)*5+[1:5];

end

(2)显示结构数组的内容

fprintf('%s\n','ex.s字段的内容');fprintf('%s\',blanks(4))

for k=1:5;fprintf('%s\\',[ex(k).s blanks(1)]);end

fprintf('%s\n',blanks(1)),fprintf('%s\n','ex.f字段的内容')

for k=1:5;disp(ex(k).f);end %显示ex.f字段内容

ex.s字段的内容

No.1 \No.2 \No.3 \No.4 \No.5 \

ex.f字段的内容

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10

11 12 13 14 15

16 17 18 19 20

21 22 23 24 25

(3)把ex结构数组转换为单元数组

C_ex=struct2cell(ex); % 带2个字段的(1×5)结构数组转换为(2×1×5)单元数组size(C_ex)

fprintf('%s\',[C_ex{1,1,1},blanks(3)]) % 显示C_ex第1页第1行第1列内容fprintf('%5g\',C_ex{2,1,1}) % 显示C_ex第2页第1行第1列内容

ans =

2 1 5

No.1 1 2 3 4 5

(4)把单元数组转换为结构数组之一

FS={'S_char';'F_num'}; % 用单元数组预建字段名字符串

EX1=cell2struct(C_ex,FS,1) % 单元数组向结构数组转换

EX1 =

1x5 struct array with fields:

S_char

F_numric

EX1(1) % 观察新结构EX1第一结构的情况

ans =

S_char: 'No.1'

F_numric: [1 2 3 4 5]

(5)把单元数组转换为结构数组之二

EX2=cell2struct(C_ex,'xx',2)

EX2 =

2x5 struct array with fields:

xx

(6)把单元数组转换为结构数组之三

YY=strvcat('y1','y2','y3','y4','y5');EX3=cell2struct(C_ex,YY,3) EX3 =

2x1 struct array with fields:

y1

y2

y3

y4

y5

EX3(1) % 观察第一结构情况

ans =

y1: 'No.1'

y2: 'No.2'

y3: 'No.3'

y4: 'No.4'

y5: 'No.5'

EX3(2) % 观察第二结构情况

ans =

y1: [1 2 3 4 5]

y2: [6 7 8 9 10]

y3: [11 12 13 14 15]

y4: [16 17 18 19 20]

y5: [21 22 23 24 25]

VC++中如何调用matlab函数

Visual C++是当前主流的应用程序开发环境之一,开发环境强大,开发的程序执行速度快。但在科学计算方面函数库显得不够丰富、读取、显示数据图形不方便。Matlab是一款将数值分析、矩阵计算、信号处理和图形显示结合在一起,包含大量高度集成的函数可供调用,适合科学研究、工程设计等众多学科领域使用的一种简洁、高效的编程工具。不过由于Matlab使用的是解释性语言,大大限制了它的执行速度和应用场合。基于VC和Matlab混合编程是很多熟悉VC++编程而又需要进行科学计算、数据仿真的科研人员常用的一种方式,其中最简单也最直接的方法就是调用Matlab引擎。本文以下部分将详细介绍通过VC++6.0调用Matlab6.5引擎来达到VC++与Matlab数据共享编程的方法。 1. 什么是Matlab引擎 所谓Matlab引擎(engine),是指一组Matlab提供的接口函数,支持C/C++、Fortran等语言,通过这些接口函数,用户可以在其它编程环境中实现对Matlab 的控制。可以主要功能有: ★打开/关闭一个Matlab对话; ★向Matlab环境发送命令字符串; ★从Matlab环境中读取数据; ★向Matlab环境中写入数据。 与其它各种接口相比,引擎所提供的Matlab功能支持是最全面的。通过引擎方式,应用程序会打开一个新的Matlab进程,可以控制它完成任何计算和绘图操作。对所有的数据结构提供100%的支持。同时,引擎方式打开的Matlab 进程会在任务栏显示自己的图标,打开该窗口,可以观察主程序通过engine方式控制Matlab运行的流程,并可在其中输入任何Matlab命令。 实际上,通过引擎方式建立的对话,是将Matlab以ActiveX控件方式启动的。在Matlab初次安装时,会自动执行一次: matlab /regserver

数组和矩阵的关系 MATLAB

数组和矩阵的关系 摘要:数组和矩阵式MATLAB中基本的数据存在形式。一方面,数组是数据结构中的概念,有利于计算机实现层次上的计算;另一方面,矩阵是线性代数中的概念,有利于数学层次上的计算。 关键词:数组,矩阵,MATLAB 我们可以确定数组与矩阵之间的关系:(1)一维数组可以表示行向量或列向量;(2)二维数组可以表示为矩阵。所以,矩阵运算可以看作是基于数组实现的高级运算。 所谓数组,就是相同数据类型的元素按一定顺序排列的集合,即把有限个类型相同的变量用一个名字命名,用编号区分每个元素的变量的集合,这个名字称为数组名,编号称为下标。组成数组的各个变量称为数组的分量,也称为数组的元素,有时也称为下标变量。我们必须清楚,数组是用于程序设计的数据结构中的概念,并不是数学上的概念,为了处理方便,把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来的一种形式。为了实现某种数学运算,可以使用数组来描述某种类型的变量。简而言之,数组的运算是对所有元素进行相同运算。 一,数组与矩阵的创建 直接输入法是创建数组最简单的方法。而且此方法可以自由指定元素的数值。采用基本规则是:(1)所有元素必须用方括号“[ ]”括起来;(2)元素之间必须用逗号“,”或空格“”分割;(3)每个元素可以用MATLAB表达式表示,既可以是实数,也可以是复数。通常,很多数组依赖数据最大值和最小值来产生数组的元素。区间限定法可以代替直接输入法中由用户计算元算的过程,依据指定数据的最大值last和最小值first 自动生成数组的每个元素。与一维数组相比,二维数组增加了一个维度,所以创建方法有所不同。直接输入法的使用增加了一个新规则:在方括号“[ ]”内的行与行之间必须用分号“;”分隔。区间限定法也可以直接用于二维数组的创建。 与数组的创建相似,矩阵的创建可以采用直接输入法。矩阵创建的基本规则是(1)所有元素必须用方括号“[ ]”括起来;(2)在[ ]内矩阵的行与行之间必须用分号“;”分隔;(3)元素之间必须用逗号“,”分隔;(4)每个元素可以用MATLAB表达式表示,既可以是实数,也可以是复数。 二,数组与矩阵的访问

(完整版)matlab中使用结构体汇总

matlab中使用结构体 结构(struct)数组 要在MALTAB中实现比较复杂的编程,就不能不用struct类型。而且在MATLAB中实现struct比C中更为方便。 4. 3.1 结构数组的创建 MATLAB提供了两种定义结构的方式:直接应用和使用struct函数。 1. 使用直接引用方式定义结构 与建立数值型数组一样,建立新struct对象不需要事先申明,可以直接引用,而且可以动态扩充。比如建立一个复数变量x: x.real = 0; % 创建字段名为real,并为该字段赋值为0 x.imag = 0 % 为x创建一个新的字段imag,并为该字段赋值为0 x = real: 0 imag: 0 然后可以将旗动态扩充为数组: x(2).real = 0; % 将x扩充为1×2的结构数组 x(2).imag = 0; 在任何需要的时候,也可以为数组动态扩充字段,如增加字段scale:x(1).scale = 0;

这样,所有x都增加了一个scale字段,而x(1)之外的其他变量的scale字段为空: x(1) % 查看结构数组的第一个元素的各个字段的内容 ans = real: 0 imag: 0 scale: 0 x(2) % 查看结构数组的第二个元素的各个字段的内容,注意没有赋值的字段为空 ans = real: 0 imag: 0 scale: [] 应该注意的是,x的real、imag、scale字段不一定是单个数据元素,它们可以是任意数据类型,可以是向量、数组、矩阵甚至是其他结构变量或元胞数组,而且不同字段之间其数据类型不需要相同。例如: clear x; x.real = [1 2 3 4 5]; x.imag = ones(10,10); 数组中不同元素的同一字段的数据类型也不要求一样: x(2).real = '123'; x(2).imag = rand(5,1);

MATLAB数组基本操作

1、向量的创建 1)直接输入: 行向量:a=[1,2,3,4,5] 列向量:a=[1;2;3;4;5] 2)用“:”生成向量 a=J:K 生成的行向量是a=*J,J+1,…,K+ a=J:D:K 生成行向量a=*J,J+D,…,J+m*D+,m=fix((K-J)/D) 3)函数linspace 用来生成数据按等差形式排列的行向量 x=linspace(X1,X2):在X1和X2间生成100个线性分布的数据,相邻的两个数据的差保持不变。构成等差数列。 x=linspace(X1,X2,n): 在X1和X2间生成n个线性分布的数据,相邻的两个数据的差保持不变。构成等差数列。 4)函数logspace用来生成等比形式排列的行向量 X=logspace(x1,x2) 在x1和x2之间生成50个对数等分数据的行向量。构成等比数列,数列的第一项x(1)=10x1,x(50)=10x2 X=logspace(x1,x2,n) 在x1和x2之间生成n 个对数等分数据的行向量。构成等比数列,数 列的第一项x(1)=10x1,x(n)=10x2 注:向量的的转置:x=(0,5)’ 2、矩阵的创建 1)直接输入:将数据括在[]中,同一行的元素 用空格或逗号隔开,每一行可以用回车或是 分号结束 如:a=[1,2,3;3,4,5],运行后: a = 1 2 3 3 4 5

2)函数eye,生成单位矩阵 eye(n) :生成n*n阶单位E eye(m,n):生成m*n的矩阵E,对角线元素为1,其他为0 eye(size(A)):生成一个矩阵A大小相同的单位矩阵 eye(m,n,classname):对角线上生成的元素是1,数据类型用classname指定。其数据类型可以是:duoble、single、int8、uint8、int16、uint16、int32、uint32 。 3)函数ones 用ones生成全1的矩阵ones(n) : 生成n*n的全1矩阵 ones(m,n) : 生成m*n的全1矩阵 ones(size(A)) : 生成与矩阵A大小相同的全1矩阵 ones(m,n,p,…)生成m*n*p*….的全1的多维矩阵 ones(m,n,…,classname)制定数据类型为 classname 4)函数zeros 函数zeros生成全0矩阵zeros(n):生成n*n的全0矩阵 zeros(m,n:)生成m*n的全0矩阵 zeros(size(A)): 生成与矩阵A大小相同的全0矩阵 zeros (m,n,p,…)生成m*n*p*….的全0的多维矩阵 zeros (m,n,…,classname)指定数据类型为 classname

Matlab使用单元数组和结构数组

Matlab使用单元数组(cell array)和结构数组(struct array) 要在MALTAB中实现比较复杂的编程,就不能不用单元数组(cell array)和结构数组(structarray)。而且在Matlab中实现struct比C中更为方便。 一. 单元数组 单元数组中的每一个元素称为单元(cell). 单元可以包含任何类型的matlab数据, 这些数据类型包括数值数组, 字符, 符号对象, 甚至其他的单元数组和结构体. 不同的单元可以包含不同的数据. 1.1单元数组创建与显示: 1、直接赋值法:按单元索引法和按内容索引法。(其实也就是将花括号放在等式的右边或是左边的区别)。注意:“按单元索引法”和“按内容索引法”是完全等效的,可以互换使用。通过下面实例,我们看到:花括号{}用于访问单元的值,而括号()用于标识单元(即:不用于访问单元的值)。具体理解{}和()区别可以在下面代码最后分别输入A{2,2}和A(2,2)。就会发现“按内容索引法{}”能显示完整的单元内容,而“按单元索引法()”有时无法显示完整的单元内容。 >> A(1,1)={[1 2 3; 4 5 6;7 8 9]}; % 按单元索引法 >> A(1,2)={2+3i}; >> A(2,1)={'A character'}; >> A(2,2)={12:-2:0}; >> A%要想详细显示A中的内容,可用指令:celldisp(A) A = [3x3 double] [2.0000 + 3.0000i] 'A character' [1x7 double] >> B{1,1}=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; % 按内容索引法。 >> B{1,2}=2+3i; >> B{2,1}='A character'; >> B{2,2}=12:-2:0; >>B B = [3x3 double] [2.0000 + 3.0000i] 'A character' [1x7 double] 2、利用cell函数法:即首先用cell函数生成一个空的单元数组,然后再向其中添加所需的数据。下面的代码生成一个2X3的空单元数组: >> C=cell(2,3) C = [] [] [] [] [] [] 利用cell生成空单元数组后,可以采用“按单元索引法”和“按内容索引法”对其进行赋值。在赋值时,用户一定要注意{}和()的用法。 >> C(1,1)={'This does work'} C = 'This does work' [] [] [] [] [] >> C{2,3}='This work' C = 'This does work' [] [] [] [] 'This work'

matlab数组运算

Matlab中数组元素引用有三种方法: 1.下标法(subscripts) 2.索引法(index) 3.布尔法(Boolean) 在使用这三种方法之前,大家头脑一定要清晰的记住,Matlab中数组元素是按列存储(与Fortran一样),比如说下面的二维数组 A= 8 1 6 3 5 7 4 9 2 Matlab的存储顺序是8,3,4,1,5,9,6,7,2,也就是说先行后列,对于3维数组呢,就是先行后列再页 对应个元素的索引和下标分别为 Element Index Subscripts 8 1 (1,1) 3 2 (2,1) 4 3 (3,1) 1 4 (1,2) 5 5 (2,2) 9 6 (3,2) 6 7 (1,3) 7 8 (2,3) 2 9 (3,3) 从上面的例子中已经很清晰的说明了下标和索引的区别了,也就是说Matlab为没有个元素分配了一个唯一识别的ID(即index) 1.下标法引用 A(ii,jj):其中ii和jj可以是一维向量、标量、“:”号或者“end” 大家对下标估计比较熟悉,由于在C语言中接触过,但是我这里需要强调的是,Matlab的下标是可以多行多列同时引用的,而像C语言等一次只能引用一个,比如 A(2:3,3:-1:1)表示引用数组中的2~3行,3~1列对应的元素 A(:,end)表示引用最后一列元素,“:”表示所有列或行,“end”表示最后一列或列,“end-n”表示倒数第n行或列 A(1,end-1)表示引用第1行倒数第2个元素

A([2 1 3 3],[1 1 2 2 1])表示引用按两个向量引用指定的元素,即A中的第2,1,3,3行和第1,1,2,2,1列对应的元素 >>A=magic(3) A = 8 1 6 3 5 7 4 9 2 >>A(2:3,3:-1:1) ans = 7 5 3 2 9 4 >>A(:,end) ans = 6 7 2 >>A(1,end-1) ans = 1 >>A([2 1 3 3],[1 1 2 2 1]) ans = 3 3 5 5 3 8 8 1 1 8 4 4 9 9 4 4 4 9 9 4 2.索引法引用(说白了索引就是存储顺序) A(index):index可以是任意的数组,index的元素必须是正整数,且不大于numel(A),返回的是一个尺寸与index一样的数组 下标和索引之间可以通过ind2sub和sub2ind函数相互转换,具体可以看帮助,很简单 [I,J] = ind2sub(siz,IND)

Matlab的基本操作及变量、数组及其答案

实验一Matlab的基本操作及变量、数组 一、实验目的: 1. 熟悉Matlab的开发环境,基本类型的Matlab窗口、工作空间和如何获得在线帮助。 2. 熟悉和掌握Matlab变量和数组的基本操作 二、实验内容: 1. Matlab的基本操作 1.3 先自定义一个变量,然后分别用8种不同的数字显示格式显示查看。 >> format compact >> a=3.14159265358979 a = 3.14159265358979 >> format long >> a a = 3.141592653589790 >> format short e >> a a = 3.1416e+000 >> format long e >> a a = 3.141592653589790e+000 >> format hex >> a a = 400921fb54442d11 >> format bank >> a a = 3.14 >> format + >> a a = + >> format rat >> a a = 355/113 >> format short >> a a = 3.1416 1.4 下面的语句用于画出函数()0.2 2x y x e- =在[0,10]区间的值 x = 0:0.1:10; y = 2*exp(-0.2*x); plot(x,y) 用Matlab编辑器创建一个m文件,把上述语句写入这个m文件并命名为“test1.m”,保存在当前路径中,然后在命令窗中键入test1,观察结果和运行程序后工作空间的变化.

如何清空工作区间数据? 键入 clear ; 如何关闭图像窗口? 键入close ; 除了在命令窗输入文件名,还可以怎样运行一个m 文件程序? 点击file ,打开m 文件,点击Run 按钮,运行m 文件程序。 如果希望在命令窗中显示x 和y 的所有取值,应对程序做出怎么样的修改? x = 0:0.1:10; y = 2*exp(-0.2*x); plot(x,y); x,y 1.5 通过以下两种方式得到关于exp 函数的帮助: (1) 在命令窗中输入help exp 命令; (2) 运用帮助空间窗口。思考,用什么指令可以直接打开帮助空间中关于exp 函数的说明? 键入doc exp ;或者点击help ,再点击product help ,键入exp 搜索. 1.6 假设x =3,y = 4,用Matlab 计算下列表达式: (1) () 23 2 x y x y - (2) 43x y (3) 24x x π- (4) 3 3x x x y - >> format compact >> x=3,y=4 x = 3 y = 4 >> x^2*(y^3)/(x-y)^2 ans = 576 >> 4*x/(3*y) ans = 1 >> 4/x*(pi*x^(-2)) ans = 0.4654 >> x^3/(x^3-y^x) ans = -0.7297 1.7 在当前目录下创建一个m 文件, 键入以下程序并保存,先把文件保存为“2.m ”,运行后观察结果,总结m 文件的文件名(包括Matlab 标识符)命名规则。对该文件重新命名后运行,保存运行结果。 t = -2*pi:pi/10:2*pi; y = abs(sin(t)); plot(t,y) >> 2 ans = 2 重新命名m 文件后运行的结果:

matlab数组操作

1.一个三维数组由行、列和页三维组成,其中每一页包含一个由行和列构成的二维数组。 2.利用标准数组函数创建多维数组 A=zeros(4,3,2) 生成一个4行3列2页的三维全0数组,ones,rand和randn等函数有相似的用法。 3.利用直接索引方式生成多维数组 A=zeros(2,3) A(:,:,2)=ones(2,3) A(:,:,3)=4 上面的代码先生成一个二维数组作为三维数组的第一页,然后通过数组直接索引,添加第二页、第三页。 4.利用函数reshape和repmat生成多维数组 B=reshape(A,2,9) B=[A(:,:,1) A(:,:,2) A(:,:,3)] %结果与上面一样。 reshape(B,2,3,3) reshape(B,[2 3 3]) %结果与上面一样。 提示:reshape函数可以将任何维数的数组转变成其他维数的数组。 5.利用repmat函数生成多维数组 C=ones(2,3) repmat(C,[1 1 3]) % repmat写出类似reshape的repmat(C,1,1,3)将显示出错 提示:repmat是通过数组复制创建多维数组的,上面的代码即是将数组C在行维和列维分别复制一次,然后再页维复制三次得到2×3×3的三维数组。 6.利用cat函数创建多维数组 a=zeros(2); b=ones(2); c=repmat(2,2,2); D=cat(3,a,b,c)%创建三维数组 D=cat(4,a,b,c) %创建4维数组。 D(:,1,:,:) %查看第一列的数据。 size(D) %可以知道数组D的具体维数。 6.数组运算与处理 数组之间的运算要求两个数组在任何一维都必须具有相同的大小。 (1)squeeze函数用于删除多维数组中的单一维(即大小为1的那些维) E=squeeze(D) size(D) E的数据和D一样,但比D少了一维,只有2行、2列和3页。

Matlab使用单元数组和结构数组

Matlab使用字符串数组、单元数组(cell array)和结构数组(struct array) 要在MALTAB中实现比较复杂的编程,就不能不用单元数组(cell array)和结构数组(structarray)。而且在Matlab中实现struct比C中更为方便。 MATLAB字符串数组的创建与运算 字符串数组主要用于可视化编程内容,如界面设计和图形绘制。 1.字符串变量的创建 字符变量的创建方法是:在指令窗口中先把待建的字符放在“单引号对”中,再按回车键。注意,该“单引号对”必须在英文状态下输入。这“单引号对”是MATLAB用来识别字符串变量所必须的。如: >>a='This is an example.' a = This is an example. >>msg = 'You''re right!' %创建带单引号的字符串 msg = You're right! 2.字符串数组的标识 字符串变量的每个字符(英文字母、空格和标点都是平等的)占据一个元素位,在数组中元素所处的位置用自然数标识。如: >>a='This is an example.' >>b=a(1:4) % 提出一个子字符串 b = This ra=a(end:-1:1) % 字符串的倒排 ra = .elpmaxe na si sihT 又如: >>A='这是一个算例。'; >>B=size(A) % 符号数组A 的“大小” B = 1 7 >>C=A([5 6]) % 提出一个子字符串 C = 算例 3.字符串的ASCII码 字符串的存储是用ASCII码实现的。指令abs和double都可以用来获取串数组所对应的ASCII码数值数组。指令char可把ASCII码数组变为串数组。如

第5章 matlab数组和数组运算(2)

1. 标准数组:全1数组,全0数组,单位矩阵,随机矩阵,对角矩阵以及元素为指定常数的数组。 2.全1数组用ones函数,全0数组用zeros函数。 对于ones和zeros函数,当只有一个输入参数时,即ones(n)或 zeros(n),Matlab就分别生成一个n×n的全1或者全0数组。当有两个输入参数时,即ones(r,c)或者zeros(r,c),Matlab就分别生成r 行c列的全1或者全0数组。要想生成一个与其他数组相同维数的全1或者全0数组,用户只要在ones或者zeros的参数中调用size函数就可以了。测试数组:ones(4),m = ones(4,8) zeros(4),zeros(3,5),size(m),zeros(size(m))。 3.单位矩阵用eye函数。该函数用与ones和zeros函数相同的语法格式来生成单位矩阵。单位矩阵或数组是具有如下取值的矩阵或数组:除 A(i,i)之外,所有其他元素都为0,其中i=min(r,c),min(r,c)是矩阵A中的行数和列数的最小数。 4.随机矩阵用rand函数。函数rand生成均匀分布的随机数组,其元素取值介于0-1之间。直接调用rand产生一个随机数,随机数组用 rand(n)。另外randn函数将生成均值为0,方差为1的正态分布矩阵。rand和randn用法和ones相同。 5.对角矩阵用diag函数。在该数组中,一个向量可以被放在与数组的主对角线平行的任何位置。验证:a = 1:5 diag(a) diag(a,1)diag(a,-2) 6.几种生成所有元素都相同的数组的方法,先令d=pi (1)d*one(3,4) slowest method (2)d+zeros(3,4) slower method (3)d(ones(3,4)) fast method (4)repmat(d,3,4) fastest method 数组的数据量较小时,4种方法都可以。随着数组维数的增大,含有标量乘法的方法d*one(3,4)就会使矩阵生成过程变慢。因为加法通常都比乘法运算速度快,较好的办法就是将用到的标量加到加到一个全0数组zeros(3,4)上。 后两种方法虽不直观,它们却是生成大数组的最快方法,因为都用到了数组索引。(3)d(ones(r,c))先生成一个r×c的全1数组,然后用这个数组来索引和复制标量d。尽管这种方法没有用到浮点运算,但生成一个全1临时数组将会占用内存,并且消耗时间,因此使得这种方法的速度变慢。 方法repmat(d,r,c)调用函数repmat,即replicate matrix(复制矩阵)的缩写。对于标量,该函数执行如下操作步骤:

MATLAB单元数组应用

摘要 单元数组中的每一个元素称为单元(cell). 单元可以包含任何类型的matlab数据, 这些数据类型包括数值数组, 字符, 符号对象, 甚至其他的单元数组和结构体. 不同的单元可以包含不同的数据.同时它也可以和结构数组变换使用。 我们都熟悉阵列或矩阵的构成,比如一个m*n大小的矩阵,那么它有m 行、n列,共有m*n个元素。如果我们只在实数范围内考虑,那么对应的每一个元素就是一个实数,这是一般的实矩阵。单元阵列也可以有m行n列,对应有m*n个元素。所不同的是单元阵列中每个元素是一个cell(元胞),而每个cell 可以由不同数据格式的矩阵构成,构成每个cell的矩阵大小也可以不同,可以是一个元素,也可以是一个向量,也可以是一个多维数组。 单元数组所要解决的问题: 对于一些小规模问题,我们可以通过变量轻易解决。或者一些大规模问题,但是涉及的变量类型只有一种,可以用数组解决。但是对于变量类型很多的,我们要进行大规模复杂的处理,用数组来处理就显得没有那么方便,这种情况下我们一般用单元数组来解决。既解决变量存储问题,又能很方便的提取数据。其中单元数组又可以跟结构数组的变换,以及单元数组可以进行各种复杂的矩阵变换,以解决更多的问题。 MTALAB软件的介绍: MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室),简单来说MATLAB的基本数据单位是矩阵。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 1.单元数组创建与显示: 1.1、直接赋值法:按单元索引法和按内容索引法。(其实也就是将花括号放在等式的右边或是左边的区别)。注意:“按单元索引法”和“按内容索引法”是完全等效的,可以互换使用。通过下面实例,我们看到:花括号{}用于访问单元的值,而括号()用于标识单元(即:不用于访问单元的值)。具体理解{}和()

matlab实验报告(二)矩阵和数组操作

一、实验目的 1.掌握矩阵和数组的一般操作,包括创建、保存、修改和调用等。 2.学习矩阵和数组的加减运算与乘法。 3.掌握对数组中元素的寻访与赋值,会对数组进行一般的操作。二、预备知识 1.常用的产生特殊矩阵的函数 ?eye(m,n) 单位阵 ?rand(m,n) 随机矩阵 ?randn(m,n) 正态分布的随机矩阵 ?zeros(m,n) 零矩阵 ?ones(m,n) 全部元素都为1的矩阵 ?compan(A) 矩阵A的伴随矩阵 ?bankel(m,n) n维Hankel矩阵 ?invhilb(n) n维逆Hilbert矩阵 ?magic(n) n维Magic矩阵 ?toeplitz(m,n) Toeplitz矩阵 ?wilkinson(n) n维Wilkinson特征值测试矩阵 ?handamard(n) n维Handamard矩阵 ?hilb(n) n维Hilbert矩阵 ?kron(A,B) Kronecker张量积 ?pascal(n) n维Pascal矩阵 ?vander(A) 由矩阵A产生Vandermonde矩阵 2.通过矩阵的结构变换,获得新矩阵 表2 矩阵结构变化产生新矩阵

3.数组(矩阵)操作 对数组或矩阵的基本操作有插入、重新排列、提取、按列拉长、置空(去掉某行或某列)、置零、用单信下标操作一个矩阵,用逻辑数组操作一个矩阵、按指定条件求子数组,求数组的规模等,下面一一举例说明(对数组和矩阵不加区别)。 X=4:6 x=4 5 6 ①插入通过对x进行插入运算创建矩阵A A=[x-3;x;x+3] A=1 2 3 4 5 6 7 8 9 ②重新排列以逆序重排A的各行形成矩阵B B=A(3:-1:1,1:3) B=7 8 9 4 5 6 1 2 3 ③提取提取A的前两行的后两列形成矩阵C C=A(1:2,2:3) C=2 3 5 6 ④按列拉长对C按列拉长形成矩阵D D=C(:) D=2 5 3

(完整版)Matlab学习心得系列——005.结构数组

005. 结构数组 编程语言要描述日常生活中的某一类事物,就是要赋予这类事物一个公共名称(类名),再把这类事物具有的各种属性分别存放为若干变量(数据元素),这就是“结构体”。结构体里再加上若干操作其数据元素的函数(成员函数),就是“类”。然后,“类”就可以作为新的数据类型定义对象(类的实例化),再操作这些对象,实现编程需要。 以上就是面向对象的编程思想(适合C++或Java。 例如,描述学生,就用一个学生类Stude nt;学生属性:学号、 姓名、专业;实现操作:学生转专业。(粗略C++代码) class Student { private: // 数据元素一般设为该类的私有数据,防止属性被随意修改 int number; string name; string major; public:// string 定义字符串 // 成员函数一般设为可公共访问 Student(int num, string n, string m); // 类构造函数用于生成具体对象,必须与类名相同 void ChangeMajor(String newmajor); } Student:: Student(int num, string n, string m) { number = num; name = n; major = m; } void Student:: ChangeMajor(String newmajor) // Student:: 表示函数是来自Student 类 { major = newmajor; } // 下面是使用Student 类:

Student s1; // 用Student 类定义一个“学生”对象s1 s1. ChangeMajor(“ Math ”// );把学生s1 的专业修改为“ Math ” 可见,借助结构体或类的编程,既能与现实世界中的事物建立自然的对应(符合思维习惯),又能实现模型化的“批量生产”(用“类” 可以整体性地、一遍一遍地建立对象、操作对象)。这也是结构体或类(面向对象编程)的优势所在。 回到Matlab ,元胞数组只是呆板的堆放数据的仓库,结构数组则具有了与实际对象所对应的结构属性,这等同于“ C 语言的结构体”、“C++或Java的类的数据成员部分”。 结构数组是由若干个结构(struct )组成,每个结构都包含多个结构域(fields);数据必须存放在结构域中,可以是任何类型、任意大小的数据。例如,多个图形对象构成一个结构数组,每个图形对象就是一个结构,图形对象的一个属性对应一个结构域。 即,结构数组(矩阵)的元素是结构,每个结构包含若干结构域。 结构数组的创建 1. 用直接赋值语句创建 例1创建学生的结构数组,每个结构包含学号、姓名两个结构域(属性) stude nt(1). nu mber = '001';

C++和MATLAB的相互调用及多维动态数组定义方式

转载:VC++与Matlab混合编程之引擎操作详解(1) 2009-12-18 10:51 Visual C++是当前主流的应用程序开发环境之一,开发环境强大,开发的程序执行速度快。但在科学计算方面函数库显得不够丰富、读取、显示数据图形不方便。Matlab是一款将数值分析、矩阵计算、信号处理和图形显示结合在一起,包含大量高度集成的函数可供调用,适合科学研究、工程设计等众多学科领域使用的一种简洁、高效的编程工具。不过由于Matlab使用的是解释性语言,大大限制了它的执行速度和应用场合。基于VC和Matlab混合编程是很多熟悉VC++编程而又需要进行科学计算、数据仿真的科研人员常用的一种方式,其中最简单也最直接的方法就是调用Matlab引擎。本文以下部分将详细介绍通过VC++6.0调用Matlab6.5引擎来达到VC++与Matlab数据共享编程的方法。 1. 什么是Matlab引擎 所谓Matlab引擎(engine),是指一组Matlab提供的接口函数,支持C/C++、Fortran等语言,通过这些接口函数,用户可以在其它编程环境中实现对Matlab 的控制。可以主要功能有: ★打开/关闭一个Matlab对话; ★向Matlab环境发送命令字符串; ★从Matlab环境中读取数据; ★向Matlab环境中写入数据。 与其它各种接口相比,引擎所提供的Matlab功能支持是最全面的。通过引擎方式,应用程序会打开一个新的Matlab进程,可以控制它完成任何计算和绘图操作。对所有的数据结构提供100%的支持。同时,引擎方式打开的Matlab进程会在任务栏显示自己的图标,打开该窗口,可以观察主程序通过engine方式控制Matlab运行的流程,并可在其中输入任何Matlab命令。 实际上,通过引擎方式建立的对话,是将Matlab以ActiveX控件方式启动的。在Matlab初次安装时,会自动执行一次: matlab /regserver 将自己在系统的控件库中注册。如果因为特殊原因,无法打开Matlab引擎,可以在Dos命令提示符后执行上述命令,重新注册。 2. 配置编译器 要在VC中成功编译Matlab引擎程序,必须包含引擎头文件engine.h并引入Matlab对应的库文件libmx.lib、libmat.lib、libeng.lib。具体的说,打开一个工程后,做如下设置(以VC6为例): 1) 通过菜单工程/选项,打开设置属性页,进入Directories页面,在目录下拉列表框中选择Include files,添加路径:"C:\matlab\extern\include"(假定matlab安装在C:\matlab目录)。 2) 选择Library files,添加路径:C:\matlab\extern\lib\win32\microsoft\msvc60。(vs2005的话,不加msvc60) 3) 通过菜单工程/设置,打开工程设置属性页,进入Link页面,在Object/library modules编辑框中,添加文件名libmx.lib libmat.lib libeng.lib。 以上步骤1)、2)只需设置一次,而步骤3)对每个工程都要单独设定,对于其它 C++编译器如Borland C++ builder,设置大体相同,不再赘述。

MATLAB实验报告

MATLAB 实验报告 姓名: 专业: 学号:

实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算 一、实验目的: 1.熟悉MATLAB开发环境 2.掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算 二、实验基本知识: 1.熟悉MATLAB环境: MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器文件和搜索路径浏览器。 2.掌握MATLAB常用命令 3.MATLAB变量与运算符 变量命名规则如下: (1)变量名可以由英语字母、数字和下划线组成 (2)变量名应以英文字母开头 (3)长度不大于31个 (4)区分大小写 MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量,列于下表。

MATLAB运算符,通过下面几个表来说明MATLAB的各种常用运算符 表2 MATLAB算术运算符 表3 MATLAB关系运算符 表4 MATLAB逻辑运算符 表5 MATLAB特殊运算

4.MATLAB的一维、二维数组的寻访 表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式 5.MATLAB的基本运算 表7 两种运算指令形式和实质内涵的异同表 6.MATLAB的常用函数

表8 标准数组生成函数 表9 数组操作函数 三、实验内容 1、学习安装MATLAB软件。 2、学习使用help命令,例如在命令窗口输入help eye,然后根据帮助说明, 学习使用指令eye(其它不会用的指令,依照此方法类推) 3、学习使用clc、clear,观察command window、command history和workspace 等窗口的变化结果。 4、初步程序的编写练习,新建M-file,保存(自己设定文件名,例如exerc1、 exerc2、exerc3……),学习使用MATLAB的基本运算符、数组寻访指 令、标准数组生成函数和数组操作函数。 注意:每一次M-file的修改后,都要存盘。 四、实验结果 练习A: (1)help rand,然后随机生成一个2×6的数组,观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。

MATLAB的Cell数组操作

5.3 Cell数组的基本操作 本小节结合示例对元胞数组的一些基本操作进行介绍。【例3-26】元胞数组的合并。 >> C1 = {'Jan' 'Feb'; '10' '17'; uint16(2004) uint16(2001)}; >> C2 = {'Mar' 'Apr' 'May'; '31' '2' '10'; ... uint16(2006) uint16(2005) uint16(1994)}; >> C3 = {'Jun'; '23'; uint16(2002)}; >> C1 C1 = 'Jan' 'Feb' '10' '17' [2004] [2001] >> C2 C2 = 'Mar' 'Apr' 'May' '31' '2' '10' [2006] [2005] [1994] >> C3

C3 = 'Jun' '23' [2002] >> C4 = {C1 C2 C3} % 生成嵌套元胞数组 C4 = {3x2 cell} {3x3 cell} {3x1 cell} >> C5 = [C1 C2 C3] % 生成元胞数组 C5 = 'Jan' 'Feb' 'Mar' 'Apr' 'May' 'Jun' '10' '17' '31' '2' '10' '23' [2004] [2001] [2006] [2005] [1994] [2002] >> whos % 查看变量的结构 Name Size Bytes Class Attributes C1 3x2 696 cell C2 3x3 1042 cell C3 3x1 348 cell C4 1x3 2422 cell

Matlab矩阵操作函数汇总

矩阵创建相关函数 cat函数 语法说明:A = cat(n,A1,A2,… ,Am) 功能介绍:创建多维数组 实例: >> A1 = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];A2 = A1'; A3 = A1 - A2; >> A4 = cat(3, A1, A2, A3) A4(:,:,1) = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A4(:,:,2) = 1 4 7 2 5 8 3 6 9 A4(:,:,3) = 0 -2 -4 2 0 -2 4 2 0 n = 3是构造三维数组,n = 1和2分别构造[A1;A2]以及[A1,A2],都是二维数组。

eye函数 功能介绍:单位矩阵生成 语法说明: ?Y = eye(n),生成n*n单位矩阵 ?Y = eye(m, n),生成m*n单位矩阵 ?Y = eye(sizes(A)),生成与矩阵A相同大小的单位矩阵实例: >> n = 3; m = 5; >> Y1 = eye(n) Y1 = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 >> Y2 = eye(m, n) Y2 = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 ones函数

功能介绍:全1矩阵生成 语法说明: ?Y=ones(n):生成n*n全1矩阵 ?Y =one(m,n):生成m*n全1矩阵 ?Y=ones([m,n]):生成m*n全1矩阵 ?Y=ones(d1,d2,d3):生成d1*d2*d3全1矩阵 ?Y=ones([d1,d2,d3]):生成d1*d2*d3全1矩阵 ?Y=ones(size(A)):生成与矩阵A相同大小的全1矩阵 strcmp函数 功能介绍:字符串比较函数 语法说明: ?Y=strcmp(str1,str2):比较两个字符串是否相等,返回值是0或者 ‘==’也是比较前后两个字符串,且要求前后两个字符串长度相同,但是是每个位置都进行比较。返回的一般是一个数组 实例: >> D = strcmp('hello', 'Hello') D = >> D = strcmp('Hello','Hello') D = 1

Matlab 基础知识——矩阵操作及运算(矩阵、数组区别)

看论文时,经常看到矩阵,但在记忆里又看到数组。那么问题来了,矩阵和数组分别是什么?二者有什么区别?看论文时,经常看到矩阵,但在记忆里又看到数组。那么问题来了,矩阵和数组分别是什么?二者有什么区别? 在数学上,定义m×n个数(i=1, 2…, m ; j=1, 2,…n)排成的m行n列的数表示为m行n列的矩阵,并且用大写加粗黑色字母表示。 只有一行的矩阵:,也称之为行向量; 只有一列的矩阵,也称之为列向量。 矩阵最早来自于方程组的系数即常数所构成的方阵,这一个概念有19世纪英国数学家凯利首先提出。 数组是在程序设计中,为了处理方便,把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来的一种形式。这些按序排列的同类数据元素的集合称之为数组。 在Matlab中,一个数组可以分解为多个数组元素,这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组元素的类型不同,数组又可以分为数值数组、字符数组、单元数组、结构数组等各种类别。 看完上面的内容,矩阵和数组的区别似乎懂了一点。矩阵和数组在Matlab中存在很多方面的区别: (1)矩阵是数学的概念,而数组是计算机程序设计领域的概念; (2)作为一种变换或映射算符的体现,矩阵运算有着明确而严格的数学规则。而数组运算是Matlab软件定义的规则,其目的是为了使数据管理方便,操作简单,命令形式自然,执行计算有效。

二者联系主要体现在:在Matlab中,矩阵是以数组的形式存在的。因此,一维数组相当于向量;二维数组相当于矩阵。所以矩阵是数组的子集。 对矩阵的基本操作,主要有矩阵的构建、矩阵维度和矩阵大小的改变、矩阵的索引、矩阵的属性信息的获取、矩阵结构的改变等。对于这些操作,Matlab中都有固定的指令或者相应的库函数与之相对应。在程序用到的时候,每次都要上网查,网上的很散。这里,我对我经常用的做了总结。以后用到可以查阅。 1、矩阵下表引用 下面将常用的几个举例说明: 例如:A=[1 2 3 4 5; 12 12 14 56 657; 23 46 34 67 56 ];

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