MATLAB字符串

MATLAB字符串

本节我们学习如何在MATLAB中创建一个字符串。

例如:

my_string = 'w3cschool''在线教程'

MATLAB执行上述语句,返回以下结果:

my_string =
w3cschool在线教程

MATLAB 认为所有变量,数组和字符串被视为字符数组。

让我们使用命令检查上面创建的变量:

whos

MATLAB执行上面的语句,返回以下结果:

Name           Size            Bytes  Class    Attributes
my_string      1x16               32  char

你可以使用数字转换函数,如 uint8 或 uint16 字符串中的字符转换成数字代码。 

char 函数整数向量转换回字符: 

详细例子

在MATLAB中建立一个脚本文件,输入下述代码:

my_string = 'w3cschool''在线教程';
str_ascii = uint8(my_string)        % 8-bit ascii values
str_back_to_char= char(str_ascii)  
str_16bit = uint16(my_string)       % 16-bit ascii values
str_back_to_char = char(str_16bit)  

运行该文件,显示以下结果:

str_ascii =
  Columns 1 through 14
   84  117  116  111  114  105   97  108   39  115   32   80  111  105
  Columns 15 through 16
  110  116
str_back_to_char =
w3cschool在线教程
str_16bit =
  Columns 1 through 10
     84    117    116    111    114    105     97    108     39    115
  Columns 11 through 16
     32     80    111    105    110    116
str_back_to_char =
w3cschool在线教程

MATLAB矩形字符数组

目前为止我们已经讨论过的字符串的字符数组是一维,但是我们需要更立体的文本数据存储在我们的程序中。这是通过创建的矩形的字符数组。

建立一个矩形字符数组的最简单的方法是通过连接两个或两个以上的一维字符数组,无论是垂直或水平的要求。

您可以通过以下方式之一合并垂直字符串:

  • 使用 MATLAB 连接运算符 [] 和分离每行一个分号(;)。请注意,在该方法中的每一行必须包含相同的字符数。不同长度的字符串,应该根据需要使用空格字符。

  • 使用 char 函数。如果字符串长度不同和 char 补齐较短尾随空白,使每一行都有相同数量的字符的字符串。

详细例子

在MATLAB中建立一个脚本文件,输入下述代码:

doc_profile = ['Zara Ali                             '; ...
               'Sr. Surgeon                          '; ...
               'R N Tagore Cardiology Research Center']
doc_profile = char('Zara Ali', 'Sr. Surgeon', ...
                   'RN Tagore Cardiology Research Center')

运行该文件,显示以下结果:

doc_profile =
Zara Ali                             
Sr. Surgeon                          
R N Tagore Cardiology Research Center
doc_profile =
Zara Ali                            
Sr. Surgeon                         
RN Tagore Cardiology Research Center

采取下述方式之一横向合并字符串:

  • 使用MATLAB串连运算,[],并用逗号或空格分隔输入字符串。这种方法保留任何尾随空格输入数组。

  • 使用字符串连接函数 strcat。此方法删除尾随空格输入

详细例子

在MATLAB中建立一个脚本文件,并输入下述代码:

name =     'Zara Ali                             ';
position = 'Sr. Surgeon                          '; 
worksAt =  'R N Tagore Cardiology Research Center';
profile = [name ', ' position ', ' worksAt]
profile = strcat(name, ', ', position, ', ', worksAt)

运行该文件,显示以下结果:

profile =
Zara Ali                             , Sr. Surgeon                          , R N Tagore Cardiology Research Center
profile =
Zara Ali,Sr. Surgeon,R N Tagore Cardiology Research Center

将字符串组合成单元格数组

从前面的学习中,很明显,组合不同长度的字符串可能会很痛苦,因为数组中的所有字符串都必须具有相同的长度。在字符串的末尾使用了空格,使其长度相等。

然而,组合字符串的更有效的方法是将生成的数组转换为单元格数组。

MATLAB单元格数组可以在数组中保存不同大小和类型的数据。单元格数组提供了一种更灵活的方法来存储不同长度的字符串。

cellstr​函数将字符数组转换为字符串的单元格数组。

详细例子

在MATLAB中建立一个脚本文件,输入下述代码:

name =     'Zara Ali                             ';
position = 'Sr. Surgeon                          '; 
worksAt =  'R N Tagore Cardiology Research Center';
profile = char(name, position, worksAt);
profile = cellstr(profile);
disp(profile)

运行该文件,显示以下结果:

'Zara Ali'
'Sr. Surgeon'
'R N Tagore Cardiology Research Center'

MATLAB中的字符串函数

MATLAB 提供了许多创建、组合、分析、比较和处理字符串的字符串函数。

下表是对 MATLAB 中字符串函数的简要说明:

函数目的/作用
用于存储文本字符数组的函数,结合字符数组,等等
blanks创建空白字符的字符串
cellstr从字符数组中创建字符串单元格数组
char转换为字符数组 (字符串)
iscellstr确定输入是否是字符串的单元格数组
ischar确定项是否为字符数组
sprintf将数据格式化为字符串
strcat水平串联字符串
strjoin将单元格数组中的字符串合并为单个字符串
识别字符串部分的函数,查找和替换子串
ischar确定项是否为字符数组
isletter按照字母次序的数组元素
isspace数组元素是空格字符
isstrprop确定字符串是否为指定类别
sscanf从字符串读取格式化数据
strfind在另一个字符串中找到一个字符串
strrep查找和替换字符串
strsplit在指定分隔符处拆分字符串
strtok字符串的选定部分
validatestring检查文本字符串的有效性
symvar在表达式中确定符号变量
regexp匹配正则表达式 (区分大小写)
regexpi匹配正则表达式 (不区分大小写)
regexprep使用正则表达式替换字符串
regexptranslate将字符串转换为正则表达式
字符串比较函数
strcmp比较字符串 (区分大小写)
strcmpi比较字符串 (不区分大小写)
strncmp比较字符串的前 n 个字符 (区分大小写)
strncmpi比较字符串的前 n 个字符 (不区分大小写)
改变字符串大写或小写,创建或删除空格的函数
deblank从字符串末尾分隔尾随空格
strtrim从字符串中删除前导空格和尾随空格
lower将字符串转换为小写
upper将字符串转换为大写
strjust对齐字符数组

详细例子

接下来对上述的字符串的函数进行举例说明:

格式化字符串

在MATLAB中建立一个脚本文件,输入下述代码:

A = pi*1000*ones(1,5);
sprintf(' %f 
 %.2f 
 %+.2f 
 %12.2f 
 %012.2f 
', A)

运行该文件,显示以下结果:

ans =
 3141.592654 
 3141.59 
 +3141.59 
      3141.59 
 000003141.59

加入字符串

在MATLAB中建立一个脚本文件,输入下述代码:

%cell array of strings
str_array = {'red','blue','green', 'yellow', 'orange'};

% Join strings in cell array into single string
str1 = strjoin(str_array, "-")
str2 = strjoin(str_array, ",")

运行该文件,显示以下结果:

str1 =
red blue green yellow orange
str2 =
red , blue , green , yellow , orange

查找和替换字符串

在MATLAB中建立一个脚本文件,并输入下述代码:

students = {'Zara Ali', 'Neha Bhatnagar', ...
            'Monica Malik', 'Madhu Gautam', ...
            'Madhu Sharma', 'Bhawna Sharma',...
            'Nuha Ali', 'Reva Dutta', ...
            'Sunaina Ali', 'Sofia Kabir'};
 
% The strrep function searches and replaces sub-string.
new_student = strrep(students(8), 'Reva', 'Poulomi')
% Display first names
first_names = strtok(students)

运行该文件,显示以下结果:

new_student = 
    'Poulomi Dutta'
first_names = 
  Columns 1 through 6
    'Zara'    'Neha'    'Monica'    'Madhu'    'Madhu'    'Bhawna'
  Columns 7 through 10
    'Nuha'    'Reva'    'Sunaina'    'Sofia'

比较字符串

在MATLAB中建立一个脚本文件,输入下述代码:

str1 = 'This is test'
str2 = 'This is text'
if (strcmp(str1, str2))
 sprintf('%s and %s are equal', str1, str2)
else
 sprintf('%s and %s are not equal', str1, str2)
end

运行该文件,显示以下结果:

str1 =
This is test
str2 =
This is text
ans =
This is test and This is text are not equal
<think>好的,用户想了解MATLAB中的字符串处理方法和示例教程。我需要先整理一下相关的知识点,并结合给出的引用内容来组织回答。 首先,用户提到的引用[1]提到MATLAB有丰富的字符串处理功能,包括数值、日期、时间等转换,以及字符串函数。引用[2]指出字符串MATLAB中是字符数组,可以用whos查看变量类型。引用[3]给出了创建单行字符串的示例。引用[4]提到了字符串比较函数strcmp和strcmpi。引用[5]介绍了num2str函数的用法。这些引用内容需要融入到回答中,并在适当的地方添加引用标识。 接下来,我需要按照用户的要求,分步骤说明字符串处理的方法,并给出示例。根据系统级指令,行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$,不过可能这里数学公式较少,重点在代码示例。同时要生成相关问题,放在最后。 首先,应该介绍字符串的基本操作,如创建、连接、索引。这部分可以用引用[3]中的例子,比如a='MATLAB 5 ',说明单行字符串的创建。然后,字符串连接可以用+操作符或者strcat函数,例如a + b或者strcat(a,b)。 接下来是字符串与数值的转换,引用[5]提到了num2str,可以举例子,比如num2str(3.14)转换成'3.14'。同时,str2num的反向转换也要提一下,比如str2num('123')得到数值123。 字符串比较部分,根据引用[4],可以使用strcmp和strcmpi,区分大小写和不区分的区别。比如比较'Hello'和'hello',strcmp返回0,strcmpi返回1。 然后是字符串处理函数,如查找子串strfind,替换strrep,分割split。例如用strfind找出现的位置,strrep替换部分字符,split按分隔符分割字符串。 此外,还可以提到格式化输出,比如sprintf,类似于C语言的用法,生成格式化的字符串。例如sprintf('Value: %.2f', 3.1415)得到'Value: 3.14'。 最后,综合应用示例,比如处理包含数字和文本的数据,转换和拼接字符串。例如将数值转换为字符串并拼接成结果输出。 需要确保所有代码示例用正确的格式,用反引号包裹,并标明语言为matlab。同时,在引用到的地方添加引用标记,比如创建字符串时引用[3],num2str引用[5],比较函数引用[4]等。 生成的相关问题要围绕字符串处理展开,可能涉及更多函数、实际应用、性能优化、字符数组与字符串数组的区别,以及正则表达式的使用等。需要确保问题具有针对性,帮助用户进一步探索。 检查是否有遗漏的引用内容,比如引用[1]提到字符串处理在数据处理等领域的应用,可以在介绍时提到。引用[2]关于字符数组和whos命令,可以在基本操作部分说明变量类型时提及。 最后,确保回答结构清晰,分点说明,每个部分有示例代码,并自然添加引用标识。避免使用Markdown格式,但用户给出的示例中有代码块,需要按照其格式处理。同时,用户可见层需要结构清晰,帮助用户逐步解决问题,所以分步骤讲解比较合适。</think>### MATLAB字符串处理方法与示例教程 MATLAB字符串处理功能覆盖了创建、转换、比较、格式化等操作,以下是关键功能的详细说明及示例: --- #### 一、字符串基本操作 1. **创建字符串** 使用单引号或双引号定义字符数组(传统MATLAB版本)或字符串类型(R2016b+): ```matlab a = 'MATLAB 5 '; % 传统字符数组[^3] b = "introduces new data types"; % 字符串类型(R2016b+) ``` `whos`命令可查看变量类型[^2]: ```matlab >> whos a b Name Size Bytes Class Attributes a 1x8 16 char b 1x1 174 string ``` 2. **字符串连接** 使用`+`或`strcat`函数: ```matlab combined = a + b; % 输出:"MATLAB 5 introduces new data types" combined2 = strcat(a, b); % 传统方法 ``` --- #### 二、字符串与数值的转换 1. **数值转字符串** `num2str`函数支持指定有效数字位数[^5]: ```matlab numStr = num2str(3.1415926, '%.2f'); % 输出:"3.14" ``` 2. **字符串转数值** `str2num`或`str2double`: ```matlab num = str2num('123'); % 输出:123(标量) numArray = str2double({'12', '34'}); % 输出:[12, 34](数组) ``` --- #### 三、字符串比较与查找 1. **区分大小写比较** `strcmp`严格匹配内容与大小写[^4]: ```matlab result = strcmp('Hello', 'hello'); % 输出:0(不相等) ``` 2. **不区分大小写比较** `strcmpi`忽略大小写差异[^4]: ```matlab result = strcmpi('Hello', 'hello'); % 输出:1(相等) ``` 3. **子串查找** `strfind`返回子串起始位置: ```matlab positions = strfind('MATLAB is powerful', 'a'); % 输出:[2](索引从1开始) ``` --- #### 四、字符串处理函数 1. **替换子串** `strrep`实现全局替换: ```matlab newStr = strrep('I like Python', 'Python', 'MATLAB'); % 输出:"I like MATLAB" ``` 2. **分割字符串** `split`按分隔符拆分: ```matlab parts = split('2023-10-01', '-'); % 输出:["2023", "10", "01"] ``` 3. **格式化输出** `sprintf`生成复杂格式字符串: ```matlab formattedStr = sprintf('Value: %.2f, Status: %s', 3.1415, 'OK'); % 输出:"Value: 3.14, Status: OK" ``` --- #### 五、综合应用示例 **任务**:处理混合数据,生成报告 ```matlab data = [10.5, 20.3, 15.7]; labels = {'A', 'B', 'C'}; report = "实验数据结果:\n"; for i = 1:length(data) report = report + sprintf('%s: %.1f\n', labels{i}, data(i)); end disp(report); % 输出: % 实验数据结果: % A: 10.5 % B: 20.3 % C: 15.7 ``` ---
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