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  • 本文将对MATLAB中的数据类型做一些总结,MATLAB 中的数据类型与其它语言类似,希望以下内容对大家有所帮助。注意:在MATLAB中有whos()函数和class()函数等可以查看变量数据类型,使用格式如下代码>> class(a) ...
    8dc3578334126976e76d5d76679b7113.png8dc3578334126976e76d5d76679b7113.png点击上方 “蓝字 ”,发现更多精彩吧!!

    本文将对MATLAB中的数据类型做一些总结,MATLAB 中的数据类型与其它语言类似,希望以下内容对大家有所帮助。

    注意:在MATLAB中有whos()函数和class()函数等可以查看变量数据类型,使用格式如下代码

    >> class(a)  %%注意此处使用class的时候必须要加括号,因class还有定义类的功能>> whos a>> whos a b c   %%使用whos()函数查看多个变量只需使用空格分开即可

    MATLAB中的变量都默认为一个矩阵,矩阵中元素数据类型有下列几类:

    9682ea79a1ee4b1c8635b9f853cea32f.png

    069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 一、数值型 069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 1701f0459967ad35a91060963f779114.png

    1、整型

    (1) int:带符号整型

    (2) uint:无符号整型

    >> a = 18;>> b = -18;>> whos a b    %%此处whos()函数可以查看参数的属性
    Name Size Bytes Class Attributes
    a 1x1 8 double
    b 1x1 8 double>> a1 = int8(a);>> b1 = int8(b);>> whos a1 b1
    Name Size Bytes Class Attributes
    a1 1x1 1 int8
    b1 1x1 1 int8>> a2 = uint8(a)
    a2 =
    uint8
    18>> b2 = uint8(b) %%注意此处将负数强制转换成无符号数值时成为0
    b2 =
    uint8
    0

    2、浮点型

    (1)single:单精度

    (2)double:双精度

    double()函数可以将字符转化为相应的ASCII码组成的向量

    s = 'chenwen wen';>> double(s(3))
    ans =
    101

    (3 )复型 7085286e-7f2b-eb11-8da9-e4434bdf6706.svg

    real(z):计算复数的实部 7285286e-7f2b-eb11-8da9-e4434bdf6706.svg

    imag(z):计算复数的虚部 7485286e-7f2b-eb11-8da9-e4434bdf6706.svg

    abs(z):计算复数的模 7685286e-7f2b-eb11-8da9-e4434bdf6706.svg

    angle(z): 以弧度为单位给出复数的幅角 7785286e-7f2b-eb11-8da9-e4434bdf6706.svg

    >> z = 2+3i;>> x1 = real(z)
    x1 =
    2>> x2 = imag(z)
    x2 =
    3>> x3 = abs(z)
    x3 =
    3.6056>> angle(z)
    ans =
    0.9828>> x4 = angle(z)
    x4 =
    0.9828
    069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 二、逻辑型(布尔型) 069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 1701f0459967ad35a91060963f779114.png
    ind = x<0;
    x(ind) = 1;%使用上述代码可以将x向量中小于零的数全部转化为1;

    logical()函数可以将数值型转化为逻辑型

    任何非零的转化为真1,零为假0

    069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 三、字符型 069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 1701f0459967ad35a91060963f779114.png

    MATLAB中的字符在存储空间中与相应的ASCII码对应,字符串可以理解为字符的数组。

    >> a = [1:5];         %a为一个数值数组>> b = num2str(a);    %该函数将a转化为字符串类型>> x1 = a*2;          %此处为a中的数值一次乘2>> x2 = b*2;      %由于b中为字符,所以此处为b中字符的ASCLL码和2相乘>> x1
    x1 =
    2 4 6 8 10>> x2
    x2 = 98 64 64 100 64 64 102 64 64 104 64 64 106
    069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 四、struct数组(结构体数据) 069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 1701f0459967ad35a91060963f779114.png

    结构体数组的基本部分(Element)是结构(structure)。数组中的每个结构都是平等的,他们以下标区分。

    1、结构数组的创建

    (1)直接赋值法

    >> student.name = 'zhangsan';>> student.grade = 18;>> student.subject = {'maple','matlab','mathmatics'};>> student.result = {87 ,89, 90};>> student
    student =
    包含以下字段的 struct:
    name: 'zhangsan'
    grade: 18
    subject: {'maple''matlab''mathmatics'}
    result: {[87][89][90]}>> whos student

      Name         Size            Bytes  Class     Attributes

      student      1x1              1466  struct 

    (2)函数法

    在matlab中使用struct()函数来创建结构体数组。

    调用格式:

    s = struct('field1','values','field2','values',……)

    s = struct('field1',{},'field',{},……)

    s = struct([ ]):建立一个没有字段的空结构。

    s = struct(obj):将对象obj转换为它的等价结构。

    field为字段名,value表示对应于field的字段值。field必须是和value同样大的元胞数组或标量。value相当于所有field的一个名字集合,一个struct中有不同的域,每一个域有一个名字value1,value2 ……,这些value的总和为value,一个value对应一个field,所有field的总和为field

    >> field = 'f';>> value = {'test';[18 29 10];magic(3)};>> s = struct(field,value);   %%在该struct中定义了一个域,该域对应着三列>> s.f
    ans =
    'test'
    ans =
    18 29 10
    ans =
    8 1 6
    3 5 7
    4 9 2>> s(2).f %%此处为显示第二列的域field
    ans =
    18 29 10

    2、结构数组的操作

    (1)对结构数组的访问和显示

    a、同数组的访问,如s(:,1);

    b、s.field1可以访问field对应的所有value

    c、s(1).field1 可以访问第一列在field1对应的值

    具体见下面代码实例

    >> ss = struct('name',{'huang','chen','liu'},'num',[83 93 98],'age',{23 18 29});>> ss(:,2)      %% 例子a
    ans =
    包含以下字段的 struct:
    name: 'chen'
    num: [83 93 98]
    age: 18>> ss.num %% 例子b
    ans =
    83 93 98
    ans =
    83 93 98
    ans =
    83 93 98>> ss(1).name 例子c
    ans =
    'huang'

    (2)删除结构体

    删除结构体一般使用rnfield()函数

    调用格式:

    s = rmfield(s,field): 用于删除成员变量field,当field为字符型变量或单元型变量时,可以一次删除多个指定的成员变量。

    >> s.chen = 19;>> s.wang = 39;>> s.liu = 89;>> s.zhao = 98;>> fields = {'wang','zhao'};>> s = rmfield(s,fields)       %%注意此处引用函数rmfield来将s结构体中field域删除。
    s =
    包含以下字段的 struct:
    chen: 19
    liu: 89
    069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 五、cell数组(单元数组) 069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 1701f0459967ad35a91060963f779114.png

    cell数组是由可以包括任何数据类型的单元组成的数组。

    使用"{}"创建。使用“;”分行。

    通过cell数组可以在同一个变量中存储不同数据类型的数据,给代码的编写带来的很大的便利

    1、cell数组的创建:

    (1) 直接赋值法:

    此方法较为容易,需要注意的是

    a、无论用"()"还是用"{}"都可以表示单元的下标,而且都可以用来输入元素,但是前后需要不同。

    b、使用"{}"表示单元下标的时候后面可以不用括号,使用"()"的时候不行。

    >> A(1,1) = {[2 3 4 ;2 3 4]};>> A(1,2) = {'dhifnj'};>> A{1,3} = 'chen';>> A{1,4} = ('fsdfa')
    A =
    1×4 cell 数组
    {2×3 double} {'dhifnj'} {'chen'} {'fsdfa'}>> A(1,5) = 'dsaf'
    无法从 char 转换为 cell。%%此处为matlab报错!!!>> A(1,5) =('dhkg')
    无法从 char 转换为 cell。%%此处为matlab报错!!!

    (2) 函数法:

    使用cell()函数生成单元数组,相当于先利用函数对单元内存空间分配成给定的区域,然后对单元中的元素进行赋值。

    调用格式:

    c = cell(n): 建立一个n 8d85286e-7f2b-eb11-8da9-e4434bdf6706.svg n的空矩阵元胞数组。此处n必须为标量,否则产生错误

    c = cell(m,n) 或c = cell([m,n]): 建立一个m 8d85286e-7f2b-eb11-8da9-e4434bdf6706.svg n的空矩阵元胞数组c,其中m,n为标量。

    c = cell(m,n,p,……)或c = ([m,n,p,……]): 建立一个m 8d85286e-7f2b-eb11-8da9-e4434bdf6706.svg n 8d85286e-7f2b-eb11-8da9-e4434bdf6706.svg p 8d85286e-7f2b-eb11-8da9-e4434bdf6706.svg ……的空矩阵元胞数组

    c = cell(size(A)): 建立一个元胞数组c,其大小同数组A.

    c = cell(javaobj): 将java数组或者java对象javaobj转换为matlab中的cell数组。

    >> A = cell(3)
    A =
    3×3 cell 数组

    4537a06a107b6a0ccae47f6c0f3312d1.png


    %%下面是对Java数组的转换

    944ce784d29bf2fc44831a5760020be4.png

    cellArray =
    3×1 cell 数组
    {'one' }
    {'two' }
    {'three'}

    2、单元数组的访问和显示:(1) 使用"{}"访问

    使用{}可以访问到cell数组内元素具体的内容,并且可对其中的数据执行具体的操作

    >> A = {3,'chen';magic(3),magic(3)>2};>> A
    A =
    2×2 cell 数组
    {[3]} {'chen' }
    {3×3 double} {3×3 logical}>> A{1,2} %%使用"{}"访问A中第一行第二列中的数组
    ans =
    'chen'>> A{2,2} %% 使用"{}"访问A中第二行第二列中的数组
    ans =
    3×3 logical 数组
    1 0 1
    1 1 1
    1 1 0>> A{2,1}(1,2) %% "{}"和"()"共同使用访问A中第二行第一列中数组的第一行第二列的元素
    ans =
    1

    (2)使用"()"访问

    使用()可以访问单元数组是访问单元数组中的整体,不可以访问cell数组中的具体元素。

    >> A =
    {3,'chen';
    magic(3),
    magic(3)>2};>> A(2,2)
    ans =
    1×1 cell 数组
    {3×3 logical}
    >> A(1,2)
    ans =
    1×1 cell 数组
    {'chen'}

    3、cell数组的删除

    对于cell数组的删除可以通过把需要删除的单元赋值为空来实现。通过"{}"和"()"来访问元素并将其赋值置空,即可删除需要删除的内容。

    在cell数组删除的时候与上面相同可以使用"{}"和"()"两种来实现删除,用法与cell数组的访问相同。

    >> A =
    {3,'chen';
    magic(3),
    magic(3)>2};>> A
    A =
    2×2 cell 数组
    {[ 3]} {'chen' }
    {3×3 double} {3×3 logical}
    %%此处A{2,2}处为一个3*3的数组,与下面对应
    >> A{2,2}(2,:) = [];
    >> A
    A =
    2×2 cell 数组
    {[3]} {'chen'}
    {3×3 double} {2×3 logical} %%此处A{2,2}为一个2*3的数组
    069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 六、时间和日期型 069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 1701f0459967ad35a91060963f779114.png

    MARLAB中有许多的函数可以用来处理时间和日期。

    c6d6d3bc01ae766111e01ff090ea241c.png

    >> format shortg>> clock
    ans =
    2019 8 15 21 53 17.41>> date
    ans =
    '15-Aug-2019'>> A = '15-Aug-2019';>> [DayNumber,DayName] = weekday(A) %%返回该日期的星期
    此处DayNumber为星期的序号,从周日开始计算。
    DayNumber =
    5
    DayName =
    'Thu'

    日期与时间格式转换:

    a、datestr()函数:该函数可以将日期数字和日期向量转化为日期字符串

    >> x = datestr(now)
    x =
    '15-Aug-2019 22:29:42'>> x1 = datestr(now,'dd-mmm-yyyy')
    x1 =
    '15-Aug-2019'>> x2 = datestr(now,'HH:MM:SS')
    x2 =
    '22:32:28'

    b、datenum()函数

    该函数用于将日期字符串和日期向量转化为日期数字。此处的日期数字是一串数字,其计算是将每个时间点表示为从 0000 年 1 月 0 日起的天数。咋们可以通过计算来验证次结果。

    下面代码设定要计算的时间为2018-8-3 00-00-00,通过函数计算后返回737275

    通过计算器计算得: 

    a685286e-7f2b-eb11-8da9-e4434bdf6706.svg.该处计算结果是理想化的计算结果,即忽略了总从0000年至2018年以来的闰年闰月等情况,全部当作365天计算,忽略的2018年前八个月的天数差异,全部当作30天计算。得出结果与函数计算结果相近,所以原结果可靠。

    >> t = '03-Aug-2018 00:00:00'
    t =
    '03-Aug-2018 00:00:00'>> DateNumber = datenum(t)
    DateNumber =
    737275

    c、datevec()函数

    该函数可以将日期数字和日期字符串转化为日期向量。

    >> DateString = '28.03.2005';>> formatIn = 'dd.mm.yyyy';>> datevec(DateString,formatIn)
    ans =
    2005 3 28 0 0 0>>DateString1={'09/16/2007';'05/14/2019';'11/29/1020'};>> formatIn1 = 'mm/dd/yyyy';>> datevec(DateString1,formatIn1)
    ans =
    2007 9 16 0 0 0
    2019 5 14 0 0 0
    1020 11 29 0 0 0

    7cd9153438a4d8e2b96d385ad6ca5db8.png

    069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 七、函数句柄 069359f04982915022b77e8a098d76d5.png 1701f0459967ad35a91060963f779114.png

    在MATLAB中可以通过调用函数句柄来简介调用函数,相当于给函数一个名字,然后通过该名字来调用该函数。

    函数句柄的基本结构是:function_handle

    例如,f = @sin,我们可以通过f来调用sin()函数

    >> f = @sin
    f =
    包含以下值的 function_handle:
    @sin>> t = 0:pi/5:pi;>> f(t)
    ans =
    0 0.58779 0.95106
    0.95106 0.58779 1.2246e-16

    常用的几个与句柄相关的函数:

    8d180904044322f468eb9de494b0ec0c.png

    >> fhandle = @sin;>> func2str(fhandle)
    ans =
    'sin'>> ff = 'cos';>> str2func(ff)
    ans =
    包含以下值的 function_handle:
    @cos>> fff = functions(@plot)
    fff =
    包含以下字段的 struct: function: 'plot'
    type: 'simple'
    file: 'MATLAB built-in function'>> f = cellfun(@str2func, {'sin','cos','tan'},
    'UniformOutput',false);%%此处cellfun函数实际上是将cell数组里的所有元素执行函数str2func。>> f{2}(2*pi) %%此处{}代表元胞数组第二个元素cos,(2*pi)表示自变量为2*pi
    ans =
    1
    07f5ddf24ad3c482069ae16bc3e164ab.png— END—

    本文参考文献:

    清华大学出版社《MATLAB基础于可视化编程》

    本文仅供学习交流所用,由于能力不足,编写不当之处望批评指正。

    MATLAB——时间,日期及显示格式链接

    https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.cnblogs.com/ruo-li-suo-yi/p/7507063.html

    上述代码中cellfun()函数的用法可以参考下面链接

    https://link.zhihu.com/?target=https%3A//blog.csdn.net/huanleu/article/details/38439345

    上述为matlab中常见的数据类型,在不同的时候需要使用不同的数据类型。对于cell数组于struct数组的差异,使用及相互转化参考如下链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/78394928

    关于MATLAB的学习: 大家可以关注我们的知乎专栏–数据可视化和数据分析中matlab的使用 https://zhuanlan.zhihu.com/c_1131568134137692160 欢迎大家加入我们的MATLAB学习交流群:

    953314432


    e743f3f66ed22f947318f3b39dca5608.png be2990fd4a643754c699bdab1e423133.png b5d689d37441916c1ab00d94708bbc76.gif扫码关注我们更多精彩等待你发现 出品:Asoul水云天课堂工作室 b5d689d37441916c1ab00d94708bbc76.gif
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  • uint 8:无符号的8位(8bit)整型数据(unit 都是存储型)int :整型数据1、在MATLAB中,数值一般都采用double型(64位)存储和运算.2、为了节省存储空间,MATLAB为图像提供了特殊的数据类型uint8(8位无符号整数),以此方式...

    uint 8:无符号的8位(8bit)整型数据(unit 都是存储型)

    int :整型数据

    1、在MATLAB中,数值一般都采用double型(64位)存储和运算.

    2、为了节省存储空间,MATLAB为图像提供了特殊的数据类型uint8(8位无符号整数),以此方式存储的图像称为8位型像。

    3、函数image能够直接显示8位图像,但8位型数据和double型数据在image中意义不一样,

    4、对于索引图像,数据矩阵中的值指定该像素的颜色种类在色图矩阵中的行数。当数据矩阵中的值为0时,表示用色图矩阵中第一行表示的颜色绘制;当数据矩阵中的值为1时,表示用色图矩阵中的第二行表示的颜色绘制该像素,数据与色图矩阵中的行数总是相差1。所以,索引图像double型和uint8型在显示方法上没有什么不同,只是8位数据矩阵的值和颜色种类之间有一个偏差1。调用格式均为image(x);

    colormap(map);

    5、对于灰度图像,uint8表示范围[0,255],double型表示范围[0,1]。可见,double型和uint8型灰度图像不一样,二者转换格式为:

    I8=uint8 (round (I64*255)); !!double转换成uint 8

    I64=double (I8)/255; !!!uint转换成double

    反之,imread根据文件中的图像种类作不同的处理。当文件中的图像为灰度图像时,imread把图像存入一个8位矩阵中,把色图矩阵转换为双精度矩阵,矩阵中每个元素值在[0,1]内;当为RGB图像时,imread把数据存入到一个8位RGB矩阵中。

    !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

    MATLAB中读入图像的数据类型是uint8,而在矩阵中使用的数据类型是double

    因此

    I2=im2double(I1) :把图像数组I1转换成double精度类型;

    如果不转换,在对uint8进行加减时会产生溢出

    图像数据类型转换函数

    默认情况下,matlab将图象中的数据存储为double型,即64位浮点数;matlab还支持无符号整型(uint8和uint16);uint型的优势在于节省空间,涉及运算时要转换成double型。

    im2double():将图象数组转换成double精度类型

    im2uint8():将图象数组转换成unit8类型

    im2uint16():将图象数组转换成unit16类型

    !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

    默认情况下,matlab将图像中的数据存储为double型,即64位浮点数;matlab还支持无符号整型(uint8和uint16);uint型的优势在于节省空间,涉及运算时要转换成double型。

    但是,问题的真正的解释其实应该是这样的。首先是在数据类型转换时候uint8和im2uint8的区别,uint的操作仅仅是将一个double类型的小数点后面的部分去掉;但是im2uint8是将输入中所有小于0的数设置为0,而将输入中所有大于1的数值设置为255,再将所有其他值乘以255。

    图像数据在进行计算前要转化为double类型的,这样可以保证图像数据运算的精度。很多矩阵的很多矩阵数据也都是double的,要想显示其,必须先转换为图像的标准数据格式。如果转换前的数据符合图像数据标准(比如如果是double则要位于0~1之间,这个是由Matlab中的规定),那么可以直接使用im2uint8。

    如果转换前不满足这个分布规律,则使用uint8,将其自动切割至0~255(超过255的按255)最好使用mat2gray,这个函数可以把一个double类的任意数组转换成取值范围在[0,1]之间的,将一个矩阵转化为灰度图像的数据格式(double)另外,可以用isgray判断矩阵是否是一个图像数据矩阵。

    matlab中用imshow()显示图像与图像矩阵的数据类型的关系

    在matlab中,我们常使用imshow()函数来显示图像,而此时的图像矩阵可能经过了某种运算。在matlab中,为了保证精度,经过了运算的图像矩阵I其数据类型会从unit8型变成double型。如果直接运行imshow(I),我们会发现显示的是一个白色的图像。这是因为imshow()显示图像时对double型是认为在0~1范围内,即大于1时都是显示为白色,而imshow显示uint8型时是0~255范围。而经过运算的范围在0-255之间的double型数据就被不正常得显示为白色图像了。

    那么如何解决这个问题呢?笔者曾经用fix()函数把图像矩阵由实数形式转化成整数形式,但这样仍无法改变图像矩阵是double型的事实。

    通过搜索,找到两个解决方法: imshow(I/256); -----------将图像矩阵转化到0-1之间

    imshow(I,[]); -----------自动调整数据的范围以便于显示 (不明白原理!%lwb

    添加内容:此处用了图像灰度拉伸方法,将图像最小的像素值变为0,最大的为255%)

    从实验结果看两种方法都解决了问题,但是从显示的图像看,第二种方法显示的图像明暗黑白对比的强烈些!不知什么原理!

    此外还找到一些方法,还没有试过,记录如下:

    uint8和im2uint8的区别

    图像数据在计算前需要转换为double,以保证精度;

    很多矩阵数据也都是double的,要想显示其,必须先转换为图像的标准数据格式.

    如果转换前的数据符合图像数据标准(比如如果是double则要位于0~1之间),那么可以直接使用im2uint8

    如果转换前的数据分布不合规律,则使用uint8,将其自动切割至0~255(超过255的按255)

    最好使用mat2gray,将一个矩阵转化为灰度图像的数据格式(double)

    另外,可以用isgray判断矩阵是否是一个图像数据矩阵

    总之,im2uint8、im2double要跟uint8、double区别开来。

    double 就是简单地把一个变量类型转换成double类型,数值大小不变;

    比如 a=6

    是个unit8类型的话,double(a)的结果还是6,不过现在这个6是double类型的。

    函数im2double将输入转换成double类型。如果输入是 uint8 unit16

    或者是二值的logical类型,则函数im2double

    将其值归一化到0~1之间,当然就是double类型的了。如果输入本身就是double类型,输出还是double类型,并不进行归一化。。

    !!!!!!!!!!!!!!!!!!!

    imhist(I)

    为图像,在灰度条上显示一个直方图。直方图中bin的数目有图像的类型决定。如果I是个灰度图像,imhist将使用默认值256个bins。如果I是一个二值图像,imhist使用两bins。

    imhist(I, n)

    使用指定的n个bin来绘制直方图。n同时也制定了颜色条的长度,如果是二值图像,n只能赋值为2。

    imhist(X, map)

    为索引文件显示直方图。这个直方图在colormap图上显示像素值的分布。colormap必须至少和X最大索引一样长。

    [counts,x] = imhist(...)

    bin应该是直方图直方的个数,要把灰度归为几类,有几个直方形,就有几个bin。这样,如果设定了bins,那么其他颜色之类,应该以一种算法归于最近的bin。

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  • matlab强制数据类型转换

    万次阅读 2020-05-07 18:46:00
    无符号整数转双精度知道 >> x=uint8(8); >> class(x) %查看类型 ...Matlab中有15种基本数据类型,主要是整型、浮点、逻辑、字符、日期和时间、结构数组、单元格数组以及函数句柄等。 ...


    >> x=uint8(8);
    >> class(x) %查看类型
    ans =
    uint8
    >> y=double(x); %转双精度
    >> class(y)
    ans =
    double

     

    Matlab中有15种基本数据类型,主要是整型、浮点、逻辑、字符、日期和时间、结构数组、单元格数组以及函数句柄等。

            1、整型:(int8;uint8;int16;uint16;int32;uint32;int64;uint64)通过intmax(class)和intmin(class) 函数返回该类整型的最大值和最小值,例如intmax(‘int8’)=127;

            2、浮点:(single;double)

             浮点数:REALMAX('double')和REALMAX('single')分别返回双精度浮点和单精度浮点的最大值,REALMIN('double')和REALMIN ('single')分别返回双精度浮点和单精度浮点的最小值。

           3、逻辑:(logical)

    Logical:下例是逻辑索引在矩阵操作中的应用,将5*5矩阵中大于0.5的元素设定为0:
                A = rand(5);A(A>0.5)=0;

             4、字符:(char)

    Matlab中的输入字符需使用单引号。字符串存储为字符数组,每个元素占用一个ASCII字符。如日期字符:DateString=’9/16/2001’ 实际上是一个1行9列向量。构成矩阵或向量的行字符串长度必须相同。可以使用char函数构建字符数组,使用strcat函数连接字符。

    例如,命令 name = ['abc' ; 'abcd'] 将触发错误警告,因为两个字符串的长度不等,此时可以通过空字符凑齐如:name = ['abc ' ; 'abcd'],更简单的办法是使用char函数:char(‘abc’,’abcd’),Matlab自动填充空字符以使长度相等,因此字符串矩阵的列纬总是等于最长字符串的字符数.

    例如size(char(‘abc’,’abcd’))返回结果[2,4],即字符串’abc’实际存在的是’abc ’,此时如需提取矩阵中的某一字符元素,需要使用deblank函数移除空格如name =char(‘abc’,’abcd’); deblank(name(1,:))。

    此外,Matlab同时提供一种更灵活的单元格数组方法,使用函数cellstr可以将字符串数组转换为单元格数组:

    data= char(‘abc’,’abcd’)
           length(data(1,:)) ->? 4
           cdata=cellstr(data)
           length(cdata{1}) ->?3

    常用的字符操作函数

    blanks(n) 返回n个空字符
           deblank(s) 移除字符串尾部包含的空字符
           (string) 将字符串作为命令执行
           findstr(s1,s2) 搜索字符串
           ischar(s) 判断是否字符串
            isletter(s) 判断是否字母
           lower(s) 转换小写
           upper(s) 转换大写
           strcmp(s1,s2) 比较字符串是否相同
           strncmp(s1,s2,n) 比较字符串中的前n个字符是否相同
           strrep(s1,s2,s3) 将s1中的字符s2替换为s3

    5、日期和时间

    Matlab提供三种日期格式:日期字符串如’1996-10-02’,日期序列数如729300(0000年1月1日为1)以及日期向量如 1996 10 2 0 0 0,依次为年月日时分秒。

    常用的日期操作函数

    datestr(d,f) 将日期数字转换为字符串
           datenum(str,f) 将字符串转换为日期数字
           datevec(str) 日期字符串转换向量
           weekday(d) 计算星期数
           eomday(yr,mth) 计算指定月份最后一天
           calendar(str) 返回日历矩阵
            clock 当前日期和时间的日期向量
           date 当前日期字符串
           now 当前日期和时间的序列数

    6、结构

    结构是包含已命名“数据容器”或字段的数组。结构中的字段可以包含任何数据。

    7、构建结构数组

    (1)赋值方法

    下面的赋值命令产生一个名为patient的结构数组,该数组包含三个字段:
    patient.name = 'John Doe';
    patient.billing = 127.00;
    patient.test = [79 75 73; 180 178 177.5; 220 210 205];

    在命令区内输入patient可以查看结构信息:
    name: 'John Doe'
    billing: 127
    test: [3x3 double]

    继续赋值可扩展该结构数组:
    patient(2).name = 'Ann Lane';
    patient(2).billing = 28.50;
    patient(2).test = [68 70 68; 118 118 119; 172 170 169];

    赋值后结构数组变为[1 2]。

    (2)构建结构数组:struct函数 
    函数基本形式为:strArray = struct('field1',val1,'field2',val2, ...)

    例如:

    weather(1) = struct('temp', 72,'rainfall', 0.0);

    weather(2) = struct('temp', 71,'rainfall', 0.1);
            weather = repmat(struct('temp', 72, 'rainfall', 0.0), 1, 3);
           weather = struct('temp', {68, 80, 72}, 'rainfall', {0.2, 0.4, 0.0});

    (3)访问结构数据

    以下都是合法的结构数组访问命令:
    mypatients = patient(1:2) 获取子结构数据
    mypatients(1) 访问结构数据
    patient(2).name 访问结构数据中的特定字段
    patient(3).test(2,2) 访问结构数据中的特定字段(该字段为数组)
    bills = [patient.billing] 访问多个结构
    tests = {patient(1:2).test} 提取结构数据转换成单元格数组

    使用结构字段的动态名称

    通过structName.(expression_r_r_r)可以赋予结构字段名称并访问数据。例如字段名为expression_r_r_r、结构名为structName,访问其中第7行1至25列数据可以使用命令:structName.(expression_r_r_r)(7,1:25)。

    例如,存在一个学生每周成绩数据结构数组,其数据通过以下方式建立:

    testscores.wang.week(1:25) = ...
            [95 89 76 82 79 92 94 92 89 81 75 93 ...
             85 84 83 86 85 90 82 82 84 79 96 88 98];

    testscores.chen.week(1:25) = ...
                     [87 80 91 84 99 87 93 87 97 87 82 89 ...
                       86 82 90 98 75 79 92 84 90 93 84 78 81];

    即结构名为testscores,字段使用每个学生的名称命名,分别为wang和chen,每个学生下面包含名为week的成绩结构数组。

    现计算给定结构名称、学生名称和起止周数的平均分数。

    在命令窗口中输入 edit avgscore.m,输入以下代码后保存文件:

    function avg = avgscore(struct,student, first, last)
           avg = sum(struct.(student).week(first:last))/(last - first + 1);

    在命名窗口中输入:avgscore(testscores, 'chen', 7, 22) 计算学生陈从第7周到第22周的平均分数。

    (4)添加和删除结构字段

    命令[struct](index).(field)可添加或修改字段。如patient(2).ssn = '000-00-0000' 在结构patient中添加一个名为ssn的字段。

    删除字段使用rmfield函数,如patient2 = rmfield(patient, 'name') 删除name字段并产生新的结构。

    8、单元格数组:(cell)

    单元格数组提供了不同类型数据的存储机制,可以储存任意类型和任意纬度的数组。

    访问单元格数组的规则和其他数组相同,区别在于需要使用花括号{}访问,例如A{2,5}访问单元格数组A中的第2行第5列单元格。

    (1)构建单元格数组:赋值方法

    使用花括号标识可直接创建单元格数组,如:

    A(1,1) = {[1 4 3; 0 5 8; 7 2 9]};
           A(1,2) = {'abcd'};
           A(2,1) = {3+7i};
            A(2,2) = {-pi:pi/10:pi};

    上述命令创建2*2的单元格数组A。继续添加单元格元素直接使用赋值如A(2,3)={5}即可,注意需使用花括号标识。简化的方法是结合使用花括号(单元格数组)和方括号()创建,如C = {[1 2], [3 4]; [5 6], [7 8]};

    (2)构建单元格数组:函数方法

    Cell函数。如:
    B = cell(2, 3);
    B(1,3) = {1:3};

    (3)访问数据

    通过索引可直接访问单元格数组中的数据元素,例如:
    N{1,1} = [1 2; 4 5];
    N{1,2} = 'Name';
    N{2,1} = 2-4i;
    N{2,2} = 7;
    c = N{1,2}
    d = N{1,1}(2,2)

    9、函数句柄

    函数句柄是用于间接调用一个函数的Matlab值或数据类型。在调用其它函数时可以传递函数句柄,也可在数据结构中保存函数句柄备用。通过命令形式 fhandle = @functionname 可以创建函数句柄,例如 trigFun=@sin,或匿名函数sqr = @(x) x.^2;。

    使用句柄调用函数的形式是 fhandle(arg1, arg2, ..., argn) 或 fhandle()(无参数)。如:
    trigFun(1)。例:

    function x = plotFHandle(fhandle, data)
    plot(data, fhandle(data))

    plotFHandle(@sin, -pi:0.01:pi)

    数据类型转换如C语言中的强制类型转换相似e.g.:

    y=9;

    z=double(y);


       Matlab中的图像数据类型转换
    MATLAB中读入图像的数据类型是uint8,而在矩阵中使用的数据类型是double因此 I2=im2double(I1) :把图像数组I1转换成double精度类型;如果不转换,在对uint8进行加减时会产生溢出,可能提示的错误为:Function '*' is not defined for values of class 'uint8'。

      

     图像数据类型转换函数
    默认情况下,matlab将图像中的数据存储为double型,即64位浮点数;matlab还支持无符号整型(uint8和uint16);uint型的优势在于节省空间,涉及运算时要转换成double型。
        im2double():将图像数组转换成double精度类型
         im2uint8():将图像数组转换成unit8类型
         im2uint16():将图像数组转换成unit16类型

     

    //

     

    %假设你的文件名在c盘 叫test.txt
    fid=fopen('c:\test.txt'); data=textscan(fid,'%s','delimiter','\n');%把数据按行读入 fclose(fid);%关闭文件 data=data{1,1}; A=textscan(data{1},'%n','delimiter',' ');把第一行按空格为分割赋给A B=textscan(data{2},'%n','delimiter',' ');同上B C=textscan(data{3},'%n','delimiter',' ');同上C A=A{1};B=B{1};C=C{1};把A,B,C由cell转成向量 %这样的话无论这三行分别有多少个数据都可以的。
    截取字符串部分:str(2:length(str)-1))
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  • 求解算法-->...结果分析MATLAB 功能 :数值计算,符号计算,图形绘制,程序流程绘制,工具箱数值计算方法:迭代法,二分法,割线法1.1 MATLAB系统环境1.窗口(1)主窗口(2)命令行窗口>>命令提示符…续...

    视频课程参考:https://www.bilibili.com/video/BV19J411W7Ta


    cec1fddb05b59a717eee69f65b8f0735.png

    数值问题-->求解算法-->程序实现-->结果分析

    MATLAB  功能  :数值计算,符号计算,图形绘制,程序流程绘制,工具箱

    数值计算方法:迭代法,二分法,割线法

    1.1 MATLAB系统环境

    1.窗口   

    (1)主窗口(2)命令行窗口 >>命令提示符    …续行符    (3)当前文件夹窗口

    设置当前文件夹?1.在当前文件夹工具栏或者当前文件夹窗口中选择某文件夹为当前文件夹  2.使用cd命令

    先建立文件夹,再将当前文件夹设置为当前文件夹

    (4)工作区窗口  变量的显示,保存,删除等

    2.MATLAB的搜索路径

    变量->内部函数->程序文件->当前文件夹下的程序文件->文件搜索路径文件夹中的程序文件

    >> clear

    >> x=sin(1)

    x =

        0.8415

    >> sin=[1,2,3,4,5]           建立一个与正弦函数同名的变量

    sin =

         1      2     3     4      5

    >> x=sin(1)    说明这个变量是引用sin的第一个元素   说明MATLAB的变量名优先

    r

    如何设置文件搜索路径?

    1.用Path命令设置文件搜索路径   e.g. >>path(path,'e\work)

    2.用对话框设置文件搜索路径

    1.2MATLAB数值数据

    1.数据类型的分类

    (1)整型:无符号整数,带符号整数

    e.g. 无符号9位整数数据范围:00000000~11111111 (0~)

          带符号8位整数数据范围:10000000~01111111 (-)

    MATLAB提供了数据类型转换函数实现数据类型的转换,例如, uint8函数将数值数据转换为无符号8位整数,int8函数将数值数据转换为带符号8位整数。

    (2)浮点型:单精度、双精度

    单精度型实数在内存中占用4个字节,双精度型实数在内存中占用8个字节

    single函数:其他类型的数据转换为单精度型

    double函数:其他类型的数据转换为双精度型

    >> class(4)

    ans =

        'double'

    >>  class(single(4))

    ans =

        'single'

    (3)复数型 :  实部,虚部   实部和虚部默认为双精度型,虚数单位用i或j来表示

    real函数:求复数的实部

    imag函数:求复数的虚部

    2.数值数据的输出格式

    fomat命令的格式:format 格式符  fomat命令只影响数据输出格式,而不影响数据的计算和存储

    >> format  long

    >> 50/3

    ans =

      16.666666666666668

    >> format    默认short

    >> 50/3

    ans =

       16.6667

    3.常用数学函数

    (1)函数的调用格式:  函数名(函数自变量的值)

    函数的自变量规定为矩阵变量,当然也可是标量,标量本身是矩阵的一种特例。

    函数在运算时是将函数逐项作用于矩阵的每个元素上,所有最后运算的结果就是一个与自变量同型的矩阵。

    >> A=[4,2;3,6]         矩阵A,2行2列

    A =

         4      2

         3      6

    >> B=exp(A)        调用exp函数,求自然指数,自变量为矩阵A

    B =

       54.5982    7.3891             B也是一个矩阵,每一个元素都是A对应元素求自然指数得来的

       20.0855   403.4288

    (2)常用函数的应用

    1️⃣三角函数有以弧度为单位的函数和以角度为单位的函数,如果是以角度为单位的函数就在函数名后面加“d”,以示区别。

    >> sin(pi/2)

    ans =

         1

    >> sind(90)

    ans =

         1

    2️⃣abs函数可以求实数的绝对值、复数的模、字符串的ASCII码值

    >> abs(-4)

    ans =

         4

    >> abs(3+4i)

    ans =

         5

    >> abs('a')

    ans =

        97

    3️⃣用于取整的函数:fix     floor    ceil  round

     round:按照四舍五入的规则取整

      ceil:向上取整,取大于等于这个数的第一个整数

     floor:向下取整,取小于等于这个数的第一个整数

      fix:固定取靠近0的那个整数,即舍去小数取整

    Q.求三位正整数的个位数字、十位数字、百位数字

    >> m=345

    m =

       345

    >> m1=rem(m,10)      m除10的余数赋值给m1

    m1 =

         5

    >> m2=rem(fix(m/10),10)    先对345除10的结果取整,为34,再34除10的余数

    m2 =

         4

    >>  m3=fix(m/100)

    m3 =

         3

    求1~100区间所有的素数    matlab提供了一个判断n是否为素数的函数  isprime(n),当n是素数时返回1,否则返回0.

    >> x=1:100

    x =

      1 至 15 列

         1      2     3     4      5     6     7      8     9    10     11    12    13     14    15

      16 至 30 列

        16     17    18    19     20    21    22     23    24    25     26    27    28     29    30

      31 至 45 列

        31     32    33    34     35    36    37     38    39    40     41    42    43     44    45

      46 至 60 列

        46     47    48    49     50    51    52     53    54    55     56    57    58     59    60

      61 至 75 列

        61     62    63    64     65    66    67     68    69    70     71    72    73     74    75

      76 至 90 列

        76     77    78    79     80    81    82     83    84    85     86    87    88     89    90

      91 至 100 列

        91     92    93    94     95    96    97     98    99   100

    >> k=isprime(x)   调用函数,要么为1要么为0

    k =

      1×100 logical 数组

      1 至 22 列

       0    1   1   0    1   0   1    0   0   0    1   0   1    0   0   0    1   0   1    0   0   0

      23 至 44 列

       1    0   0   0    0   0   1    0   1   0    0   0   0    0   1   0    0   0   1    0   1   0

      45 至 66 列

       0    0   1   0    0   0   0    0   1   0    0   0   0    0   1   0    1   0   0    0   0   0

      67 至 88 列

       1    0   0   0    1   0   1    0   0   0    0   0   1    0   0   0    1   0   0    0   0   0

      89 至 100 列

       1    0   0   0    0   0   0    0   1   0    0   0

    >> k1=find(k)   k1向量中的元素为k向量中非0元素的序号

    k1 =

      1 至 15 列

         2      3     5     7     11    13    17     19    23    29     31    37    41     43    47

      16 至 25 列

        53     59    61    67     71    73    79     83    89    97

    >> p=x(k1)

    p =

      1 至 15 列

         2      3     5     7     11    13    17     19    23    29     31    37    41     43    47

      16 至 25 列

        53     59    61    67     71    73    79     83    89    97

    1.3 变量及其操作

    1.变量与赋值语句

      变量:内存单元的抽象,通过一个变量名访问内存单元。

      在MATLAB中,变量名是以字母开头,后接字母、数字或下划线的字符序列,最后63字符。区分大小写。

      标准函数名以及命令名必须用小写字母。

    赋值语句两种格式: 变量=表达式

    表达式

    Q.

    dfd9bc6e063c9b01af07df16b03bc774.png

    >>  x=sqrt(7)-2i

    x =

       2.6458 - 2.0000i

    >>  y=exp(pi/2)

    y =

        4.8105

    >>  z=(5+cosd(47))/(1+abs(x-y))

    z =

        1.4395

    2.预定义变量

    预定义变量是由系统本身定义的变量。

              ans是默认赋值变量

    i和j代表虚数单位

    pi代表圆周率

    NaN代表非数(作图时需要裁掉部分,把需要裁掉的部分的坐标设为NaN即可)

    3.变量的管理

    (1)内存变量的删除与修改   (工作区窗口修改)

    ec418e9a256db84aedc8fb02e476463a.png

    who命令和whos命令  显示已经驻留的变量名清单

    (2)内存变量文件

    用于保存MATLAB工作区变量的文件叫做内存变量文件,其扩展名为.mat,也叫MAT文件。(保存数据的一种二进制格式文件)

    save命令:创建内存变量文件。load命令:装入内存变量文件。

    >> save mydata a x  将变量a和x保存在mydata.mat文件中

    >>load mydata 

    1.4MATLAB的矩阵表示

    1.矩阵的建立

    80df7d867ffd77774d22ca9c1291676e.png

    0392ca3f7669cf19c9fa06cc2a5929e4.png

    a1cdedd3f79cd42912b280a7ccb72442.png

    af54799b1d4ba6a6d31e15a7ea03c50d.png

    2.结构矩阵与单元矩阵

    (1)结构矩阵:格式:结构矩阵元素.成员名=表达式

    (2)单元矩阵:建立单元矩阵和一般矩阵相似,直接输入就可以了,知识单元矩阵元素用大括号括起来。

    1.5矩阵元素的引用

    1.(1)通过下标来引用矩阵的元素

                 A(3,2)表示A矩阵第三行第二列的元素

    (2)通过序号引用

    矩阵元素按列存储,首先存储矩阵的第一列元素,然后存储第二列元素,…,一直到矩阵的最后一列元素。

    矩阵元素的序号就是矩阵元素在内存中的排列顺序。

    2.利用冒号表达式获得子矩阵

      子矩阵是由矩阵中的一部分元素构成的矩阵。

    5a19fff88f5c1cab40c0114c4ea947bd.png

    d043afa5978dc6100754e453f661559b.png

    3.利用空矩阵删除矩阵的元素

    cc3ba037fd4b172fb010d9bb49a5fcb9.png

    d1c59a0b67e6768f43edf5bed038c27f.png

    4.改变矩阵的形状

    5773fd2f4cbafecd426d391e7f5f91e7.png

    5e49f354b8c8e1d293904e00c7bb8f30.png

    c4ca81dc5d26e6c3be5400a5f0dfeb11.png

    1.6 MATLAB基本运算

    1.算术运算

    (1)基本算术运算(MATLAB的算术运算是在矩阵意义下进行的,单个数据的算术运算只是矩阵运算的一种特例)

    基本算术运算+,-,,^(乘方),/(右除),\(左除)

    加减:要求矩阵同型,标量也可跟矩阵的每一个元素进行加减(不同型,给出错误信息)

    乘法:A的列数等于B的行数(不相容给出错误信息)

    除法:A为非奇异矩阵,B/A等效于B* inv(A),B\A等效于inv(A)*B

    乘方:A^x,要求A为矩阵,x为标量

    ec241180b14b0416153ca02325073859.png

    8dc8a9d46856f2a7c8a1a14719f0574e.png

    (2)点运算

    a85349ebaa71a900cc9debd22a9e71ea.png

    a21c5bab9742d6a2d0359e99379c2c6d.png

    (3)关系运算

    < ,<=,>, >=, ==(等于), ~=(不等于)

    关系成立,结果为1;不成立,为0

    当参与比较的两是两个同型矩阵时,是对相同位置的元素按标量关系运算规则逐个进行,最终结果是一个与原矩阵同型的矩阵,它的元素由0、1组成。

    4ae47803e72a8d50702b0439d2588110.png

    3d2de926ee1f161a919bf68dd2d2090a.png

    (4)逻辑运算

    29cf06a7f0b4186a200e457ec3566b05.png

    运算优先级:算术运算>关系运算>逻辑运算,但逻辑非运算时单运算,它比双目运算优先级高

    4309283f0e5937bf4deeb63cc7b5a698.png

    2.字符串处理

    (1)字符串是用单引号括起来的字符序列。

    (2)若字符串中的字符含有单引号,则该单引号字符要用两个单引号表示。

    (3)可建立多行字符串,形成字符串矩阵。

    (4)字符串的执行:eval(s)

    (5)字符串与数值之间的转换:

    abs和double函数都可以获取字符串矩阵所对应的ASCII码数值矩阵,char函数可以把ASCII码数值矩阵转换为字符串矩阵。

    (6)字符串的比较:可以利用关系运算符或者字符串比较函数。

    函数strcmp(s1,s2)用来比较字符串s1和s2是否相等,相等则返回1,否则返回0;

    函数strncmp(s1,s2,n)用来比较字符串s1和s2前n个字符是否相等,相等则返回1,否则返回0;

    函数strcmpi(s1,s2)在忽略字母大小写的前提下,比较字符串s1和s2是否相等,相等则返回1,否则返回0;

    函数strncmpi(s1,s2,n) 在忽略字母大小写的前提下,比较字符串s1和s2前n个字符是否相等,相等则返回1,否则返回0。

    (7)字符串的查找与替换

    findstr(s1,s2)返回短字符串在长字符串中的开始位置(s1,s2可互换)

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