MATLAB之基本操作与矩阵操作

2023-09-28 22:28:34

本文主要记录这阵子学习MATLAB的所得，第一次写博客，如有不妥之处，欢迎提出~！

本文学习来源：

学院老师上课内容
b站视频：MATLAB教程_台大郭彦甫（14课）原视频补档
博客地址1：bsjsosososo的博客_这么大个圈圈_CSDN博客-MATLAB,白板学习领域博主
博客地址2：ncepu_Chen的博客_CSDN博客-JAVA WEB,算法,复习笔记领域博主

一、变量

变量的定义

变量不同于C/C++等编程语言，不需要声明，直接使用即可
在MATLAB中使用“=”来对变量赋值，被赋值的变量在左边，赋值的数据在右边

变量名的命名规则

变量名只能由数字、大小写字母、下划线组成，且不能以数字开头

特殊的关键字不适合做变量名

变量	含义
pi	圆周率
Inf	无穷大
intmax	最大整形数
intmin	最小整形数
NaN	非数值类型数
realmax	最大浮点数
realmin	最小浮点数
ans	上一次没有声明变量的输入语句运行结果
i，j	用于表示复数的虚数和实数
eps	浮点相对经度，为2.2204e-16

变量名不能覆盖内置函数，如图2，sin(8)代表该变量sin中的第8个字符

sin='I am a variable';  %sin在此处被作为变量使用，sin(8)指的是该字符串的第8个字符
sin(8)

清除变量

clear 变量名; %清除某个变量名
clear; %清除所有变量
clc;  %清楚command window 显示的所有内容，不清除变量

注意：

两个变量在进行赋值时，等号右边的变量需要已经被定义过，才可将其值赋值给另外一个变量
在命令窗口输入的正确的变量都会被保存在工作区中，工作区只保存变量最新的值
在命令窗口输入一句输入语句不加分号，按回车键会输出该变量的值
在命令窗口可以做数学运算
变量的大小写是有区别的

二、数据类型

MATLAB的数据类型有logical、char、numeric、cell、struct、functionhandle（@）。

数字变量（numberic variable）的显示格式

style	解释	例子
short	显示小数点后4位	3.1416
long	double类型显示小数点后15位 float类型显示小数点后7位	3.141592653589793
shortE	科学计数法：小数点后保留4位	3.1416+00
longE	科学计数法： double类型小数点后保留15位 float类型小数点后保留7位	3.141592653589793+00
bank	保留两位小数 (像付款一样，到小数后两位）	3.14
hex	十六进制	400921fb54442d18
rat	比例模式	355/113

数据类型之间的转换

在MATLAB中，一般默认输入的数据类型都是short型，如果需要转换类型，如下所示：

查看数据类型

在做题过程中，有时候需要查看工作区变量的信息，查看的命令行有who和whos

----练习计算咯-----

此题选1和d

三、数组

在MATLAB中，数组分为向量和矩阵,都用[ ]来表示

向量：行向量列向量

a=[1 2 3 4];  %行向量
a[1;2;3;4];   %列向量中间用分号隔开，表示换行显示

矩阵

创建矩阵的方法：

列举矩阵元素

A=[1 2 3 4]; %生成1*4的矩阵
B=[1,2,3,4];  %生成1*4的矩阵
C=[1;2;3;4];  %生成4*1的矩阵

综：空格和逗号的表示方法一样，分号表示换行，即另起一列

冒号方式

x=1:5 %表示生成一个以1作为第一个元素，以5作为最后一个元素，步长为1的矩阵即x=[1,2,3,4,5]
x=2:2:10 %表示生成一个以1作为第一个元素，以10最后最后一个元素，步长为2的矩阵，即y=[2,4,6,8,10];

函数方式

函数名	意义
x=rand(m,n)	随机生成m行n列的矩阵
x=ones(m,n)	生成m行n列且值为1的矩阵
x=zeros(m,n)	生成m行n列的矩阵
x=eyes(3)	生成3行3列且对角线值为1的矩阵
x=diag(X)其中X为1行n列	生成主对角线是矩阵X值的矩阵

访问矩阵元素的方法：

以列为单位
以在矩阵中的位置为准

操作矩阵的函数：

函数	说明	备注
max(A)	求出矩阵A中每一列的最大值结果为1行n列的矩阵	max默认求列求行加参数为2
max(max(A))	求出矩阵A的最大值
min(A)	求出矩阵A中每一列的最小值结果为1行n列的矩阵	min默认求列求行加参数为2
min(min(A))	求出矩阵A的最小值
mean(A)	求出矩阵A中每一列的平均值结果为1行n列的矩阵	mean默认求列求行加参数为2
mean(mean(A)	求出矩阵A的平均值
sort(A)	按列从小到大排序	sort默认生升序，降序用descend
sortrows(A)	按行从小到大排序
size(A)	返回矩阵的行数和列数
length(A)	返回维度最大的值
find(A==5)	获取矩阵A==5的索引

操作矩阵的运算符

运算符	操作	形式	例子
+	矩阵与向量相加	A+b	[1 3]+2=[3 5]
-	矩阵与向量相减	A-b	[5 8]-2=[3 6]
+	矩阵与矩阵相加相当于".+"	A+B	[6 2]+[4 2]=[10 4]
-	矩阵与矩阵相减相当于".-"	A-B	[6 2]-[3 1]=[3 1]
*	矩阵与矩阵相乘	A*B	[6 3]*[4 8]'=48
.*	矩阵与矩阵对象位置相乘	A.*B	[6 3].*[4 8]'=[24 24]
/	矩阵与矩阵右除	A/B	等价于xB=A或者AB(逆)
\	矩阵与矩阵左除	A\B	等价于Ax=B或者A(逆)B
./	矩阵与矩阵对应位置右除	A./B	[6 3] ./ [4 8] = [1.5 0.375]
.\	矩阵与矩阵对应位置左除	A.\B	[6 3] .\ [4 8] = [0.6667 2.6667]
^	矩阵与向量乘方	A^b	[1 2;3 4]^3=[37 54; 81 118]
.^	矩阵与矩阵对应位置乘方	A.^B	[1 2; 3 4].^[1 2; 3 4] = [1 4; 27 256]

矩阵的右除和左除，参考博客：MATLAB 之 \（左除） /（右除）_clam_clam的专栏-CSDN博客_matlab 左除

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