提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档
前言
本文总结MATLAB编程时的一些基本操作,适用于新手小白,主要包括矩阵相乘、生成矩阵、矩阵基本操作、数组索引、最大最小操作符。
一、矩阵相乘
线性代数的两个矩阵相乘:用符号 “ * ” 例如A*B得到A与B的矩阵相乘,A的列数与B的行数要一致。
矩阵对应元素相乘:用符号点乘 " . * " A 点乘B得到A矩阵与B矩阵对应元素相乘的结果。
代码示例:
二、矩阵生成
1.直接输入
语法:
(1)在[]内输入矩阵元素;
(2)矩阵同行元素以逗号‘,’或空格分隔;
(3)矩阵不同行用分号‘;’或回车分隔;
(4)若[]中无元素表示空矩阵(会有警告出现,提示你预先分配内存);
代码如下(示例):
2.单位矩阵
语法:
A = eye(m,n)
m-行数目
n-列数目
代码如下(示例):
代码如下(示例):
3.全零矩阵
语法:
A = zeros(m,n)
m-行数目
n-列数目
代码如下(示例):
2.全一矩阵
语法:
A = ones(m,n)
m-行数目
n-列数目
代码如下(示例):
2.随机矩阵
语法:
A = rand(m,n)
m-行数目
n-列数目
rand 生成0-1之间的数,需要其他值的可以在后面加减乘除一个数
A = rand(m,n) * 10 生成取值为0-10的矩阵
A = rand(m,n) + 5 生成取值为5-15的矩阵
A = -rand(m,n) 生成取值为-1-0的矩阵
代码如下(示例):
三、矩阵操作
1.转置:符号-单引号 ’
A转置=A’
2.两个矩阵拼接:符号-中括号[]
[A,B:A与B水平拼接
[A;B]:A与B垂直拼接
代码如下(示例):
四、矩阵/数组索引
直接看图
代码如下(示例):
五、最大最小运算符
最大运算符max
最小运算符min
*语法:
max([a,b,c,d,,,])——取出矩阵中的最大元素
max(A)——取出矩阵A中的最大元素
max([a,b,c,d,,,])——取出矩阵中的最小元素
max(A)——取出矩阵A中的最小元素
代码如下(示例):
六、矩阵求和-sum函数
1.向量求和
*语法:
A = [1 2 3]
sum(A)——得到A矩阵所有元素的和
sum([4 5 6])——得到行向量4 5 6的和
代码如下(示例):
2.矩阵按列求和
*语法:
sum(需要按列求和的矩阵)
A = [1 2 3;4 5 6;1 1 1]
sum(A)
代码如下(示例):
3.矩阵按行求和
*语法:
sum(需要按列求和的矩阵,2)
A = [1 2 3;4 5 6;3 2 1]
sum(A,2)
代码如下(示例):
4.矩阵所有元素求和
*语法:加上标识符“all”
sum(要求和的矩阵,‘all’)
A = [1 2 3;1 2 3;4 5 6]
sum(A,'all')
代码如下(示例):
七、语句过长换行书写
编写matlab代码程序时候,可能会出现代码太长,一行写的过长会不适合阅读,也难以识别错误
解决办法:
使用连接符号(“…”)
语法:三个点就是连接符
A = a+b+…
c-d-…
e
A = [1 2 3;1 2 3;4 5 6]
B= A(1,1)+A(1,2)+...
A(1,3)+A(2,1)-...
A(3,1)
结果:B= 1+2+3+1-4=3
代码如下(示例):
八、逻辑运算符(与或非、异或、“&&“与”&”、“||“与”|”)
符号 | 含义 |
---|---|
& | 与 |
竖线 | 或 |
~ | 非 |
xor | 异或 |
any(x) | x中任意有一元素非零时,返回“1”,否则返回“0” |
all(x) | x的所有元素非零时,返回“1”,否则返回“0” |
“&”和“|”操作符可比较两个标量或两个同阶矩阵.对于矩阵来说必须符合规则,如果A和B都是0-1矩阵,则A&B或A|B也都是0-1矩阵,这个0-1矩阵的元素是A和B对应元素之间逻辑运算的结果,逻辑操作符认定任何非零元素都为真,给出“1”,任何零元素都为假,给出“0”。
除上述逻辑运算符之外,MATLAB还可以使用"&&“和”||"运算符(&& 和 || 被称为 & 和 | 的short circuit形式)
Matlab中的逻辑运算"&&“与”&“,”||“与”|"的区别如下:
A&B
(1)首先判断A的逻辑值,然后判断B的值,然后进行逻辑与的计算。
(2)A和B可以为矩阵(e.g. A=[1 0],B=[0 0])。
A&&B
(1)首先判断A的逻辑值,如果A的值为假,就可以判断整个表达式的值为假,就不需要再判断B的值。
(2)A和B不能是矩阵,只能是标量。
"|"与“||”同理。
A&&B 首先判断A的逻辑值,如果A的值为假,就可以判断整个表达式的值为假,就不需要再判断B的值。这种用法非常有用,如果A是一个计算量较小的函数,B是一个计算量较大的函数,那么首先判断A对减少计算量是有好处的。
九、log函数在MATLAB中的表达
Matlab中的对数使用,matlab中提供了log10、log2和以e为底的对数。
表达式 | 含义 |
---|---|
log() | 以e为底的对数 |
log10() | 以10为底的对数 |
log2() | 以2为底的对数 |
十、Matlab中的Inf和NaN的含义
Matlab中的Inf和-Inf分别代表正无穷和负无穷。
NaN表示非数值的值,产生一般是由于0 做了分母或者运算溢出,产生了超出双精度浮点数数值范围的结果,非数值量则是因为0/0,或者Inf/Inf型的非正常运算。
语句 | 含义 |
---|---|
Inf | 正无穷 |
-Inf | 负无穷 |
NaN | 非数值结果 |
注意:两个NaN是不相等的
十一、同时给多个变量或矩阵赋值
很多时候需要给多个变量赋值,一行一行的写不仅过于冗长而且写起来很麻烦,下面就介绍一个可以一次性给多个变量或矩阵赋值的操作,即用函数deal().
具体代码如下:
// 同时给多个变量或矩阵赋值
[Y1, Y2, Y3, …] = deal(X); % 即Y1=Y2=Y3=X
[Y1, Y2, Y3, …] = deal(zeros(K,M)); % 即Y1=Y2=Y3,全部赋值为K*M维的零矩阵
[Y1, Y2, Y3, …] = deal(X1, X2, X3, …); % 即Y1=X1,Y2=X2,Y3=X3,常数和矩阵都可以这样操作
[x,y,z]=deal(100); %x,y,z同时初始化为100
[a,b,c]=deal(‘mat’,'lab’,'sky’); %对a,b,c分别初始化为mat,lab,sky
十二、MATLAB取整与取余函数
1.取整函数
函数名 | 作用 |
---|---|
fix | 朝零方向取整 |
floor | (地板)向下取整,即朝负无穷方向取整 |
ceil | (天花板)向上取整,即朝正无穷方向取整 |
round | 四舍五入到最近的整数 |
代码示例:
%%fix函数
fix(-1.3)=-1;
fix(1.9)=1
%%floor函数
floor(-1.3)=-2;
floor(1.3)=1;
%%ceil函数
ceil(-1.3)=-1;
ceil(1.3)=2;
%%round函数
round(-1.52)=-2;
round(1.3)=1
2.取余函数
(1)MATLAB中有两个类似函数:一个是取模(mod),另一个是取余(rem),两者的不同之处在于:
当x和y的正负号一样的时候,两个函数结果是相同的。
当x和y的符号不同时,rem函数结果的符号和x的一样,而mod和y一样。
(2)两个异号整数取模原理文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-764091.html
先将两个整数看作是正数,再作除法运算
能整除时,其值为0
不能整除时,其值=除数×(整商+1)-被除数
总结
本文总结归纳了一些MATLAB的基础操作,包括矩阵乘法、数组矩阵索引、最大最小运算符、零矩阵/随机矩阵/单位矩阵的生成、log函数的表达、Inf和NaN的含义,语句过长用连接符换行语句、逻辑运算符以及区别文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-764091.html
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