MATLAB学习（一）数组的基本操作

最新推荐文章于 2025-03-30 22:40:01 发布

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分类专栏： matlab与数学建模文章标签： matlab 学习矩阵

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数组基本操作

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数组基本操作
- 有 * 号我暂时不知道有什么用，可先不管。

有 * 号我暂时不知道有什么用，可先不管。

一般使用方括号 “[ ]” 、逗号 “ , ” 或空格、分号 “ ; ” 来创建数组。方括号中为数组元素，元素间用逗号或空格分隔，不同行之间用分号分隔。与一般编程语言不同，此语言数组下标从1开始。

数组简单的创建

A=[]; %空数组

A=[1 2,3]; %三个元素的数组

A=[1;2;3];%三行，每行一个数

A=1:2:5;%1为首项，每次加2，到小于等于5，为1 3 5

A=1:4; %1开始，默认间隔为1，到小于等于4

A=linspace(1,2,4);% 1到2平均分为四个数1.0000,1.3333,1.6667,2.0000

A=logspace(0,log10(32),6);
%（首项，末项，总项数），10^首项到10^末项包含n个元素的等比一维数组。
%不指定n时默认为50, 上结果为1.0000 2.0000 4.0000 8.0000 16.0000 32.0000

A=[1,2,3,4,5;6:10;linspace(11,15,5)];%3*5数组

A=[[1:5];[linspace(6,10,5);[11 12 13 14 15]]; 
%此虽然看上去比上一条多三对括号，但实际效果相同。

A(2,2,2)=1;%圆括号指示下标，没有A数组时新建三维数组，使（2,2,2）为1.（当然也能设为0，则全零数组）

数组拼接

横、纵向拼接

比如我们想将两个1601603图片肩并肩拼在一起。

B(160,160,3)=1;
C(160,160,3)=2;%就当是两个图片
C=[C,B];%把B拼在C右边。
B=[B,C];%再把C拼在B右边

如果想要竖着拼，把中间的逗号改为分号就好。
经测试，拼接时维度要一样（即第三维度相等，横着拼时行要一样，纵着拼时列要一样）。

低维到高维直接拼接

D2=[1 2 3;4 5 6,7 8 9];
D3(:,:,1)=D2;%只有一个冒号的代表此维度。
D3(:,:,2)=2*D2;
D3(:,:,3)=3*D2; %这样三层2维数组拼成一个3维数组。
%当然也可以拼n维数组，只要可以弄清楚，比如D4=(:,:,1,1)=D2;或者D4=(:,:,:,1)=D3;

cat函数拼接

cat有一个好用之处就在于它可以进行同纬度的拼接，如将三个3*3*3数组拼成3*3*9数组。

先说低维拼高维

直接借用之前已经设好的三维数组D3拼4维的数组

D4=cat(4,D3,D3*2,D3*3); %用3维数组拼4维的，得到3*3*3*3的数组
%也可以用其他维数数组拼。由于拼接位置在第四维，故会默认创建一个只有一个元素的第三维度。如把本条的D3改为D2，则会得到D4(:,:,1,1)、D4(:,:,1,2)、D4(:,:,1,3),前两个维度的内容就是D2内容。

再说同维度拼接（在最高维度上）

D31=cat(3,D3,D3*2,D3*3); %可以得到3*3*9的矩阵

数组重复堆砌*

使用repmat ( A, [m, n, p…] )来重复拼数组(不用中括号，一个维度一个逗号也行)。A为要堆的数组，后方框中为地1、2、3…个维度需要堆砌的个数。例子如下：

A=[1,2;3,4];
B=repmat(A,[2,3,4]); %下面是B的展示
%B(:,:,1) =

%     1     2     1     2     1     2
%     3     4     3     4     3     4
%     1     2     1     2     1     2
%     3     4     3     4     3     4
% 一共有4层。

数组变形*

reshape

使用reshape ( A, [m, n, p…] ) 来把之前的A变为各维度分别为m,n,p 的数组。数据数必须与之前相同。
规则为从A（1,1,1）开始，一列一列数，再一层一层数，按照同样的顺序排列。如[1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12]顺序为1 5 9 2 6 10 3 7 11 4 8 12。

>>B=reshape(A,[2,2,3])
B(:,:,1) =

     1     9
     5     2


B(:,:,2) =

     6     3
    10     7


B(:,:,3) =

    11     8
     4    12

squeeze

这个函数可以将某些只有一个元素的维度去掉。比如之前cat函数中拼出的D4，第三维度只有一个元素，于是运行后第四维就能变成第三维度。

D32=squeeze(D4); %这是用法

permute与ipermute

permute函数可以将高维数组的维度调换顺序。ipermute则是permute的逆操作。使用方法为：

>> A=randn(3,3,2)

A(:,:,1) =

    0.2877    1.1892    0.1746
   -1.1465   -0.0376   -0.1867
    1.1909    0.3273    0.7258


A(:,:,2) =

   -0.5883    0.1139   -0.0956
    2.1832    1.0668   -0.8323
   -0.1364    0.0593    0.2944

>> B=permute(A,[3,1,2])%新的第1、2、3维度分别是原来的3、1、2维度。

B(:,:,1) =

    0.2877   -1.1465    1.1909
   -0.5883    2.1832   -0.1364


B(:,:,2) =

    1.1892   -0.0376    0.3273
    0.1139    1.0668    0.0593


B(:,:,3) =

    0.1746   -0.1867    0.7258
   -0.0956   -0.8323    0.2944

>> ipermute(B,[3,1,2])

ans(:,:,1) =

    0.2877    1.1892    0.1746
   -1.1465   -0.0376   -0.1867
    1.1909    0.3273    0.7258


ans(:,:,2) =

   -0.5883    0.1139   -0.0956
    2.1832    1.0668   -0.8323
   -0.1364    0.0593    0.2944

标准数组创建

A=zeros(3,2); %3行2列零数组
B=ones(2,4); %2行4列一数组
C=eye(4); %4*4单位矩阵，但不能建高维的（应该也算数组吧...）
D=magic(5); %5阶幻方，不能建高维的（就是行列斜线和相等那个）
E=randn(3,4); %3*4平均数为0，单位方差的随机数组
F=rand(3,4); 0到1的3*4数组
G=gallery(5); %一个有趣的函数，可以生成特定特征的矩阵。

获取多维数组属性以及一些简单计算

获取一些数组信息：

size(A); %按照行、列、页的顺序返回数组每一维度大小。
ndims(A); %返回数组A的维度值
whos %显示当前工作区各变量详细信息。

有关数组的简单计算：
sum对第一个不为1的维度上的向量进行求和。
sin、cos等为对每一个元素进行的计算。