matlab数值数组及其运算.ppt

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1、第三章数值数组及其运算数值数组和数组运算始终是MATLAB的核心最重要的一章3.1数值运算的特点数组：由一组实数或复数排成的长方阵列（Array）一维的“行”或“列”二维的“矩形”三维的“若干矩形的堆叠”更高的任意维3.1数值运算的特点数组运算：无论对数组施加什么运算（包括函数），总认为是对数组中每个元素平等的实施同样的操作设计数组和数组运算的目的：使程序简单、易读；更接近数学公式提高程序向量化程度，提高计算效率，节省系统开销3.1数值运算的特点绘制函数在0≤x≤1时的曲线x=0:0.1:1y=x.*e

2、xp(-x)plot(x,y),xlabel('x'),ylabel('y'),title('y=x*exp(-x)')第一句定义自变量数组：0为起点，每隔0.1取一个点，直到1。得到1×11的数组第二句中，指数函数exp(-x)对x每个元素求值，结果也是1×11的数组数组乘是两个数组对应元素相乘，得到y也是1×11的数组连续函数必须在相应区间上采样才能进行数值计算3.1数值运算的特点3.2一维数组的创建和寻访3.2.1一维数组的创建(1)冒号生成格式x=a:inc:ba是第一个元素，inc是步长（缺省

3、为1）若(b-a)是inc的整数倍，则生成数组最后一个元素等于b，否则小于binc可取正数或负数。取正：ab3.2.1一维数组的创建【例】冒号生成法演示x=1:6x=123456x=1:2:6x=135x=0:-1:-5x=0-1-2-3-4-53.2.1一维数组的创建（2）线性（对数）采样格式x=linspace(a,b,n)a,b是第一个和最后一个元素，n是采样点数等价于x=a:(b-a)/(n-1):b格式x=logspace(a,b,n)3.2.1一维数组的创建【例】线性，对数生

4、成法演示b1=linspace(1,10,5)b1=1.00003.25005.50007.750010.0000b2=logspace(0,3,4)b2=11010010003.2.1一维数组的创建(3)逐个元素输入x=[2pi/2sqrt(3)3+5i](4)运用MATLAB函数生成法如rand,zeros,ones等以上均为行数组，列数组转置即可3.2.1一维数组的创建【例】函数法生成数组>>a=ones(1,3)a=111>>rand('state',0)>>x=rand(1,5)a1=0.95

5、010.23110.60680.48600.8913>>a1=a'a2=111补充：一维数组元素的寻访和赋值（1）数组元素的寻访（Address）x(3)%寻访数组x的第三个元素x([125])%寻访数组x的第一、二、五个元素，组成子数组x(1:3)%寻访前三个元素，组成子数组x(3:end)%寻访从第三到最后的元素，组成子数组。x(3:-1:1)%由前三个元素倒排构成子数组x(find(x>0.5))%由大于0.5的元素构成子数组%先找到大于0.5的元素下标再寻访x([12344321])%对元素可以

6、重复寻访，使所得数组长度允许大于原数组注意对数组的寻访不改变原数组的值补充：一维数组元素的寻访和赋值（2）子数组的赋值（Assign）x(3)=0%第三个元素赋值为0x([14])=[11]%第一、四个元素都赋1保证被赋值的子数组长度与送入的数组长度相同3.2.2二维数组的创建1.直接输入法二维数组三要素：整个数组必须以“[]”为首尾数组行与行之间必须用“;”或回车隔离数组元素必须用“,”或空格分隔3.2.2二维数组的创建在MATLAB环境下，用下面三条指令创建二维数组Ca=2.7358;b=33/79

7、;%这两条指令分别给变量a，b赋值C=[1,2*a+i*b,b*sqrt(a);sin(pi/4),a+5*b,3.5+i]%创建二维数组CC=1.00005.4716+0.4177i0.69090.70714.82443.5000+1.0000i“;”在“[]”内，是数组行分隔符“;”作为指令结束符，不显示执行结果3.2.2二维数组的创建2.数组编辑器创建3.2.2二维数组的创建3.利用M文件创建和保存数组对于经常需要调用的数组，尤其是比较大而复杂的数组，值得为它专门建立一个M文件4.利用MATLAB

8、函数创建特殊数组表3.2－1，例3.2－5，上机验证diag产生对角形数组eye产生单位数组magic产生魔方数组（以上三类数组不适用于高维，只适用于二维以下）ones产生全1数组zeros产生全0数组rand产生均匀分布随机数组randn产生正态分布随机数组randn(‘state’,0)%把正态随机数发生器置03.2.2二维数组的创建3.2.2二维数组的创建【例】标准数组产生的演示ones(1,2)%产生长度为2的全1行数组ans=11