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(一)矩阵的操作
1、创建矩阵
对矩阵的基本操作,主要有矩阵的构造、矩阵大小及结构的改变、矩阵下标引用、矩阵信息的获取等。对于这些操作,MATLAB中都有固定指令或相应的库函数与之相对应。
矩阵和数组在MATLAB中存在很多方面的区别,主要有以下几个方面:
● 矩阵是数学上的概念,而数组是计算机程序设计领域的概念。
● 作为一种变换或者映射运算符的体现,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,其目的是使数据管理方便,操作简单,命令形式自然,执行计算有效。
两者间的联系主要体现在: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。
矩阵的构造方式有两种,一种与单元数组相似,可以对变量直接进行赋值;
另一种是使用MATLAB中提供的构造特殊矩阵的函数,
(1)建立简单矩阵
简单矩阵采用矩阵构造符号——方括号“[]”,将矩阵元素置于方括号内,同行元素之间用空格或逗号隔开,行与行之间用分号“;”隔开,格式如下:
分别构造一个二维矩阵、一个行向量、一个列向量
(2)建立特殊矩阵
特殊矩阵是指非零元素或零元素的分布有一定规律的矩阵,常见的特殊矩阵有对称矩阵、三角矩阵和对角矩阵等。
向量、标量和空矩阵
通常情况下,矩阵包含m行n列,即m×n。当m和n取一些特殊值时,得到的矩阵具有一些特殊的性质。
当m=1或n=1,即1×n或m×1时,建立的矩阵称为向量。例如输入: 当m=n=1时,建立的矩阵称为标量。任意以1×1的矩阵形式表示的单个实数、复数都是标量。
单个实数或复数在MATLAB中都是以矩阵的形式存储的;在MATLAB中,单个数据或由单个数据构造的矩阵都是标量。
当m=n=0,或者m=0,或者n=0,即0×0、0×n、m×0时,创建的矩阵称为空矩阵。空矩阵可以通过赋值语句建立。例如输入:
空矩阵和0矩阵的本质区别在于:空矩阵内没有任何元素,因此不占用任何存储空间;而0矩阵表示该矩阵中的所有元素全部为0,需要占用一定的存储空间。
MATLAB中生成特殊矩阵的指令集