Matlab 2 :矩阵上部分常用操作、变量与矩阵操作 |
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Matlab第二周 常用操作、变量与矩阵操作
1 常用操作 1.1 matlab工具窗常用指令/按键 指令名 用途 quit 关闭退出matlab clc 清除matlab工作窗内容 clf 清除图形窗图形 clear 清除变量与函数 pack 收集内存碎片扩大内存空间 dir 列出指定目录下的文件与子目录 cd 更改当前目录 disp 显示变量/文字内容 type 显示文件中的全部内容 按键 用途 ESC 清除行内容 空格/delete 删除字符左/右 Home/end 定位行首/尾 1.2常用函数介绍abs 绝对值,复数的模,字符串ascii码值 取整函数:fix——向0方向取整 floor——向负无穷大取整 ceil——向正无穷大取整 round——四舍五入 取余函数:rem——求余,符号同被除数 mod——求余,符号同除数 min/max,mean 2 变量与基本赋值 2.1 变量基本操作 Matlab变量,为字母开头,可以为字母,数字,下划线,标准函数名命令名小写。 赋值操作:变量=表达式 预定义变量:(1)ans是计算结果的默认赋值变量 (2)i j 代表虚数单位 (3)pi 代表圆周率 (4)NaN 代表非数,在绘图时,如果想裁掉一部分,只需要将相应的坐标数据设为NaN就可以了 2.2 内存变量的管理 工作空间中可以对变量进行操作 delete删除,clear清理 who/whos命令使用可以输出存储的变量名/详细信息 save/load命令可以生成装入变量文件(后缀为.mat) 3 矩阵操作 3.1 矩阵输入直接输入,用方括号括起,不同元素用分号/空格 使用冒号建立:a:b:c,a为初始值,b为步长,c为终值,如:1:1:100 (建立1到100,步长为1的矩阵) linspace(a,b,n):a为起始值,b为终值,n为点数 3.2 矩阵元素引用下标引用:A(6,3),A矩阵3列6行 A(6),按列排布第6个, A(:,j) 表示取A矩阵的第j列全部元素 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 A(end,:)end表示某一维的末尾元素下标,表示取最后一行所有元素 3.3 矩阵拆分删除[]利用空矩阵可以删除元素,X(1,1)=[] 矩阵的拆分:利用冒号表达式获取子矩阵,A(i:i+m,:) 3.4 特殊矩阵zeros:全0矩阵 ones:全1矩阵 rand:0~1均与分布的随机矩阵 randn:均值为0,方差为1的标准正态分布(白噪声) magic(n):n阶魔方阵,每行、每列及两条对角线上的元素和都相等 vander(V):生成以向量V为基础向量的范得蒙矩阵,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。 hilb(n), invhilb(n):希尔伯特矩阵与逆 pascal(n):n阶帕斯卡矩阵,二次项(x+y)2展开后的系数随n的增大组成一个三角形表 3.5 矩阵分析diag(A):提取主对角线元素/建立一个主对角线为A的对角阵 inv(A):矩阵的逆,det(A):矩阵的行列式的值 rank(A):矩阵的秩 [V,D]=eig(A):矩阵的特征值组成对角阵D,特征列向量组构成V triu(A)/tril(A):提取矩阵对角线以上(下)元素/建立上(下)三角阵 triu(A,k):求A第k条对角线以上元素 单撇号:矩阵转置,rot90(A,k):矩阵A逆时针旋转90度k倍 fliplr(A)/flipud(A):左右翻转与上下翻转
范数: (1) norm(V)或norm(V,2):计算向量V的2—范数。 (2) norm(V,1):计算向量V的1—范数。 (3) norm(V,inf):计算向量V的∞—范数。 squtm(A):矩阵的平方根 logm(A):矩阵的自然对数 4 矩阵的运算 4.1 基本算术运算matlab的基本算术运算包括+(加),-(减),*(乘),/(右除),\(左除),^(乘方)。运算是在矩阵意义下进行的,单个的数据运算也可以看成1*1的矩阵运算。 矩阵的加减运算:两个矩阵维度相同才可以进行。 矩阵乘法除法:A*B为矩阵乘法,A.*B为矩阵中的对应元素乘法。(点乘点除点乘方等运算皆为对应元素的运算) A\B等效为A的逆左乘B:inv(A)*B,A/B等效为A的逆右乘B:B*inv(A),如果是标量运算,两者相同,点除为对应元素的运算。 4.2 点运算点运算符为矩阵中对应元素的运算:.*(乘),./,.\(除),.^(乘方) 同样,点运算也要求两个矩阵维度相同。 4.3 关系运算关系运算包括6种运算符: =(大于等于),==(等于),~=(不等于) 若两个比较量为标量,输入结果为0或1. 若两个比较量为同维度矩阵,则按照相同位置元素进行对比,输出结果为一个新的矩阵,且矩阵与原矩阵维度相同,由0或1组成。 若为矩阵和标量比较,则结果将为矩阵中的各个元素与该标量比较。 4.4 逻辑运算逻辑运算符:&(与) ,|(或),~(非),进行比较之后输出结果为0或1.法则与关系运算法则类似。 算数运算符优先级最高,逻辑运算符优先级最低,逻辑非为单目运算符,也服从矩阵运算规则。 4.5 其他运算A‘:A矩阵进行转置 利用函数rot90(A,k)可以将矩阵A旋转90度的k倍,k默认为1。 fliplr(A):矩阵左右翻转,把原矩阵的第一列与最后一列调换,第二列与倒数第二列调换。 flipud(A):矩阵上下翻转,把原矩阵的第一行与最后一行调换,第二行与倒数第二行调换。
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