matlab-第三章-数值数组及向量化运算.ppt

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1、第三章数值数组及向量化运算3.1概述3.2数值数组的创建和寻访3.3基本运算3.4“非数”和“空数组”3.5关系操作和逻辑操作3.1概述所谓变量——就是指在程序运行过程中需要改变数值的量，每一个变量都具有一个名字，变量将在内存中占据一定的空间，以便在程序运行的过程中保存其数值。对变量的命名有相应的要求：变量必须以字母开头，后面可以是字母、数字或者下划线的组合。所谓常量——就是在程序运行的过程中不需要改变数值的量，常量也具有相应的名字，其定义方法和变量一样，在MATLAB中提供了一些常用的常数作为常量。变量

2、不需事先定义，自动建立。一、变量1、变量的特点新变量：自动建立变量并分配存储空间。旧变量：更新其内容，有必要时重新分配存储空间。2、变量的构成字母、数字和下划线。以字母开头，最长为63个字符，区分大小写。3、固定变量ans—没有定义变量名时，系统默认变量名为ans。eps—容许误差，用于决定奇异性和秩时。pi—π。inf—无穷大，1/0—inf。NaN不定值，inf/inf0/0运算产生二、表达式表达式构成：变量、数值、函数、操作符。续行：行末以三个点结束。…表示下行为续行。每行最多为4096个字符。行末

3、加；抑制结果的显示。三、数组数组是有序数据的集合，在大多数编程语言中，数组的每一个成员(元素)都属于同一种数据类型，它们使用同一个数组名称和不同的下标来惟一确定数组中的成员(元素)。其中，下标是指数组元素在数组中的序号。对于MATLAB而言，大多数数据类型的数组每一个元素都是同一个数据类型的元素，而对于其特殊的元胞数组则不然。和一般的编程语言类似，M语言的数组也有一维、二维和多维数组的区别。而在MATLAB中一般不存在数组的数组，除非在M语言中使用Java数据对象。四、向量从编程语言的角度上看，向量其实就

4、是一维数组，然而从数学的角度上看，向量就是1×N或者N×1的矩阵，即行向量或列向量，MATLAB的基本运算单位就是矩阵和向量，而M语言本身就是以向量化运算为基础的编程语言。五、矩阵在MATLAB中，矩阵的概念就是线性代数中定义的矩阵的概念——矩阵是用一对圆括号或者方括号括起来，符合一定规则的数学对象。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，节省系统开销绘制函数在0≤

5、x≤1时的曲线x=0:0.1:1%定义自变量的采样点取值数组y=x.*exp(-x)%利用数组运算计算各自变量采样点上的函数值plot(x,y),xlabel('x'),ylabel('y'),title('y=x*exp(-x)')%绘图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3.2数值数组的创建和

6、寻访3.2.1创建向量一．利用逐个输入元素的方法在MATLAB中创建向量>>x=[13pi3+5i]二．利用冒号运算符创建向量>>x=1:10>>x=1:0.01:1.1利用冒号运算符创建向量的基本语法如下：X=J:INC:K。其中*J为向量的第一个元素，而K为向量的最后一个元素，INC为向量元素递增的步长；*J、INC和K之间必须用“：”间隔；*若在表达式中忽略INC(如例子2-2所示)，则默认的递增步长为1；*INC可以为正数也可以为负数，若INC为正数，则必须JK，否

7、则创建的为空向量。三、使用函数linspace和logspace函数linspace是用来创建线性间隔向量的函数，函数linspace的基本语法为：x=linspace(x1,x2,n)其中*x1为向量的第一个元素，x2为向量的最后一个元素，n为向量具有的元素个数，函数将根据n的数值平均计算元素之间的间隔，间隔的计算公式为；*若在表达式中忽略参数n，则系统默认地将向量设置为100个元素。x=linspace(1,2,5)x=1.00001.25001.50001.75002.0000函数logspace被

8、用来创建对数空间的向量，该函数的基本语法为x=logspace(x1,x2,n)其中：该函数创建的向量第一个元素值为x1，而最后一个元素的数值为x2，n为向量的元素个数，元素彼此之间的间隔按照对数空间的间隔设置；若在表达式中忽略参数n，则参数默认地将向量设置为50个元素。>>x=logspace(1,3,3)x=1010010003.2.2二维数组的创建输入矩阵的方法(1)输入元素列表(2)从外部数据文件中读取矩阵(3)利用M