Matlab создание массива

Массивы чисел в системе MATLAB

Наборы чисел в программировании принято называть массивами. Всему массиву присваивается одно имя, а доступ к отдельным элементам массива осуществляется по целочисленному индексу, то есть номеру элемента в массиве. Массивы бывают одномерными, когда используется единственный индекс (номер), а могут быть и многомерными (в частности — двумерными).

Сначала рассмотрим одномерные массивы. Это линейные наборы чисел (элементов), в которых позиция каждого элемента задаётся единственным числом — его номером. Можно говорить о первом элементе массива, о втором и т.д.

Для задания одномерного массива, состоящего из нескольких чисел (вещественных или комплексных), используется операция конкатенации, обозначаемая с помощью квадратных скобок — [] . Например, следующее выражение

формирует переменную с именем a1 , являющуюся одномерным массивом из трёх элементов (вещественных чисел). Объединяемые в массив элементы должны отделяться друг от друга либо пробелом, либо запятой. Так что выражение

абсолютно идентично предыдущему.

Для доступа к индивидуальному элементу одномерного массива нужно после его имени указать в круглых скобках индекс (номер) этого элемента. Например, третий элемент массива a1 обозначается как a1(3) , первый элемент — как a1(1) , второй элемент — как a1(2) .

Если требуется изменить третий элемент уже сформированного выше операцией конкатенации массива a1 , то можно применить операцию присваивания:

Пусть, к примеру, второй элемент массива a1 должен стать равным среднему арифметическому первого и третьего элементов. Для этого выполняем следующее действие:

Количество элементов в одномерном массиве всегда можно узнать с помощью функции length :

При попытке чтения несуществующего элемента (напрмер, четвёртого элемента массива a1 ) в командном окне MATLABа появляется сообщение об ошибке:

В этом сообщении утверждается, что индекс превысил размер массива.

В то же время запись несуществующего элемента вполне допустима — она означает добавление нового элемента к уже существующему массиву:

Применяя к массиву a1 функцию length , находим, что количество элементов в этом массиве возросло до четырёх:

То же самое действие — «удлинение массива a1 » ,можно выполнить и с помощью операции конкатенации:

Здесь операндами операции конкатенации являются массив a1 , состоящий из трёх элементов, и добавляемый к нему четвёртый элемент, равный 7 .

Теперь создадим ещё один одномерный массив a2 , причём для его создания не будем использовать операцию конкатенации (как мы поступили выше). Вместо этого будем прописывать каждый элемент создаваемого массива по-отдельности:

a2(1) = 67
a2(2) = 7.8
a2(3) = 0.017

Из двух существующих массивов — массива a1 с четырьмя элементами и массива a2 с тремя элементами, можно одной (групповой) операцией конкатенации создать одномерный массив b из семи элементов:

Массивы могут состоять не только из вещественных чисел. Выражение

d = [ 1+2i, 2+3i, 3-7i ]

формирует одномерный массив d комплексных чисел. Разделителем элементов формируемого одномерного массива может быть либо пробел, либо запятая. При использовании выражений и комплексных чисел использование запятой предпочтительнее.

Теперь рассмотрим двумерные массивы, которые можно трактовать как набор чисел, упорядоченный в виде прямоугольной таблицы, когда для доступа к индивидуальному элементу используется два индекса — номер строки и номер столбца (на пересечении которых и стоит выбранный элемент).

Двумерный массив характеризуется количеством строк и количеством столбцов. Составим массив a3 , состоящий из двух столбцов и трёх строк:

Из этого рисунка хорошо видно, что в качестве разделителя строк в формируемом с помощью операции конкатенации двумерном массиве служит точка с запятой.

Как и в случае одномерных массивов двумерный массив можно создать, индивидуально прописывая его элементы:

a3(1,1) = 1
a3(1,2) = 2
a3(2,1) = 3
a3(2,2) = 4
a3(3,1) = 5
a3(3,2) = 6

Для доступа к отдельным элементам двумерного массива используется выражение с круглыми скобками, в которых через запятую перечисляются его индексы. Первым указывается номер строки, вторым — номер столбца.

Система MATLAB может работать и с массивами больших размерностей. Они будут рассматриваться позже в следующем разделе.

Вернёмся к двумерным массивам, которые в математике принято называть матрицами. Любая строка матрицы является одномерным массивом, и любой столбец матрицы также является одномерным массивом. Однако есть некоторая разница в упорядочении их элементов с точки зрения матриц: элементы первого одномерного массива упорядочены вдоль строк матрицы (горизонтально), а элементы второго — вдоль столбцов (вертикально). Если явно учитывать в понятии одномерного массива эту разницу, то тогда массивы первого типа называют вектор-строками, а второго типа — вектор-столбцами. В этом случае также можно считать, что вектор-строки являются частным случаем матрицы с количеством строк, равным единице, а вектор-столбцы являются частным случаем матрицы с количеством столбцов, равным единице.

В системе MATLAB все одномерные массивы трактуются либо как вектор-строки, либо как вектор-столбцы. До сих пор мы вводили только вектор-строки. Следующее выражение, использующее операцию конкатенации, задаёт вектор-столбец

состоящий из трёх строк, так как точка с запятой в операции конкатенации означает переход на новую строку.

Для массива a4 функция length(a4) возвращает число 3 , так как действительно этот массив состоит из трёх элементов. Функция length не различает вектор-строки и вектор-столбцы.

Если попросить систему MATLAB показать значение переменной a4 , то мы увидим следующую картину:

То есть MATLAB распознаёт «геометрию» этого одномерного массива и наглядно отображает его, располагая элементы для показа в своём окне вертикально.

Чтобы отразить правильно геометрию вектор-столбцов и вектор-строк, а также узнать размеры двумерного массива в обоих направлениях, используют функцию size . Для двумерного массива a3 получается следующий результат:

причём первым показывается число строк, а вторым — число столбцов.

Применяем эту же функцию к одномерным массивам. Вот, что из этого получается для вектор-строки a2

состоящего из одной строки и трёх столбцов. Для вектор-столбца a4 , состоящего из трёх строк и одного столбца, имеем следующий результат применения функции size :

Наконец, попробуем применить эту функцию к переменной, состоящей из единственного числового значения, то есть к скаляру:

var1 = 5
size(var1)
ans =
1 1

Отсюда видно, что система MATLAB трактует даже по-существу скалярные величины как массивы с размером 1×1. Это ровным счётом ничего не меняет для пользователя, так как он может не обращать на это никакого внимания. MATLAB переходит от скаляров к массивам прозрачно, не требуя от пользователя дополнительных действий.

Итак, всё, с чем работает MATLAB, является массивами различной размерности. Все массивы из текущего сеанса работы (текущего Рабочего пространства) можно просмотреть

с точки зрения их структуры с помощью команды whos .

Matlab создание массива

Создание массивов ячеек

Создание ячеек с помощью функции cell

Визуализация массивов ячеек

Создание строкового массива ячеек из массива символов

Присваивание с помощью функции deal

Функция тестирования имен массивов ячеек

Функции преобразования типов данных

Многомерные и вложенные массивы ячеек

Создание массивов ячеек

Массив ячеек — наиболее сложный тип данных в системе MATLAB. Это массив, элементами которого являются ячейки, содержащие любые типы массивов, включая массивы ячеек. Отличительным атрибутом массивов ячеек является задание содержимого последних в фигурных скобках <>. Создавать массивы ячеек можно с помощью оператора присваивания.

Существуют два способа присваивания данных отдельным ячейкам:

Рассмотрим первый способ. Для этого создадим файл-сценарий с именем се.m:

Уже отмечалось, что в командном режиме малая русская буква «с» в строках ведет к пе-реводу строки ввода. Однако в m-файлах, создаваемых в редакторе/отладчике М-фай-лов, эта недоработка обычно не проявляется. Хотя гарантии в этом, увы, пока нет.

В этом примере задан массив ячеек с четырьмя элементами: строкой символов, матрицей, комплексным числом и одномерным массивом из 11 чисел. Теперь можно вызвать этот массив:

‘Курить вредно!’ [2×2 double]

[2.0000+ 3.00001] [1×11 double]

Заметим, что к ячейкам такого массива можно обращаться с помощью индексирования, например в виде А(1,1), А(2,1) и т. д.

При индексации содержимого массив ячеек задается следующим образом:

Теперь можно ознакомиться с созданным массивом ячеек в командном режиме:

‘Курить вредно! ‘ [2×2 double]

[2.0000+ 3.0000i] [1x11double]

При серьезной работе с массивами структур (записей) и массивами ячеек полезно иметь дополнительную информацию о списках значений. Для получения такой информации следует выполнить команду help list.

Читать еще: Нет интернета ошибка 651

Создание ячеек с помощью функции cell

Для создания массива ячеек может использоваться функция eell :

cell(N) — создает массив ячеек из NxN пустых матриц;

cell(M.N) или cell([M,N]) — создает массив ячеек из MxN пустых матриц;

cell(M.N.P. ) или сеll([М N Р . ]) — создает массив из MxNxPx. пустых матриц;

cell (size(A)) — создает массив ячеек из пустых матриц того же размера, что имассив А;

cell (объект Java) — автоматически преобразует объекты или массивы Java (javaarray) в массив ячеек, элементы которого являются объектами MATLAB.

Следующие примеры поясняют применение данной функции:

Образовавшиеся пустые ячейки можно заполнить, используя операции присваивания:

‘Hello ‘ [2×2 double] []

Визуализация массивов ячеек

Для отображения массива ячеек С служит функция celldlsp(C). Она дает рекурсивное отображение содержимого массива ячеек С. Например, для ранее созданного массива ячеек А получится следующее:

А <2.2>-Columns 1 through 7

0 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 0.6000

Columns 8 through 11

0.7000 0.8000 0.9000 1.0000

Для более наглядного графического представления массива ячеек может использоваться команда cell plot:

Создание строкового массива ячеек из массива символов

Для создания из массива символов S строкового массива ячеек может использоваться функция eellstr(S). Каждый ряд массива символов превращается в отдельную ячейку. Следующий пример поясняет применение функции cellstr:

Это еще один способ формирования массивов ячеек.

Функция iscellstr(C) равна 1, если ее аргумент С — строковый массив ячеек, и 0, если это неверно.

Присваивание с помощью функции deal

С помощью функции deal возможно множественное присваивание входных данных выходным:

[A.B,C. ]=deal(X,Y,Z. ) — обеспечивает последовательное присваивание входных данных выходным, то есть А=Х, B=Y, C=Z и т. д.;

[A,B,C. ]=deal(X) — присваивает единственный вход всем выходам, т. е. А=Х, В=Х, С=Х и т. д.

Возможен ряд полезных применений функции deal:

[S.FIELD]=deal (X) — присваивает всем полям FIELD структуры S значения X. Если S не существует, то нужно использовать конструкцию [S(1:M)*.FIELD]= deal(X);

[X<:>]=dea1 (A. FIELD) — копирует поля FIELD структуры А в массив ячеек X. Если X не существует, следует использовать конструкцию [X]=deal (A.FIELD);

[A,B,C. ]=deal (X<:>) — копирует содержимое массива ячеек X в отдельные переменные А, В, С. ;

[A,B,C. ]=deal(S.FIELD) — копирует содержимое поля FIELD массива структур S в отдельные переменные А, В, С. ;

Следующий пример иллюстрирует применение функции deal:

» [X Y Z]=dealС Привет!’)

Тестирование имен массивов ячеек

Ввиду обилия типов данных в системе MATLAB часто возникает необходимость в их тестировании [Помимо функций iscell и iscellstr вы всегда можете использовать для тестирования массивов ячеек функцию 15а(имя объекта, ‘cell’) и команду whos имя объекта. — Примеч. ред.]. Для тестирования массивов ячеек может использоваться функция is сеll (С), которая возвращает логическое значение 1, если С — массив ячеек, и 0 в противном случае. Это поясняют следующие примеры:

Функции преобразования типов данных

При обработке сложных данных возникает необходимость в преобразовании их типов. Ниже представлены такие функции, имеющие отношение к массивам ячеек:

num2cell (A,DIM) — преобразует массив чисел А в массив ячеек, помещая в одну и ту же ячейку элементы, соответствующие одному значению индекса вдоль измерения, указанного параметром DIM. Например, num2cell (A.2) преобразует каждый ряд массива А в отдельную ячейку. cat(DIM.C<:>) осуществляет обратное преобразование.

num2cell (A) — преобразует массив чисел А в массив ячеек и возвращает последний. Каждый элемент А превращается в отдельную ячейку. Возвращаемый массив имеет тот же размер и ту же размерность, что и исходный массив А.

Документация

Создание массивов строк

Строковые массивы были введены в R2016b. Строковые массивы хранят части текста и обеспечивают набор функций для работы с текстом как данные. Можно индексировать в, измениться и конкатенировать массивы строк, как вы можете с массивами любого другого типа. Также можно получить доступ к символам в строке и добавить текст к строкам с помощью plus оператор. Чтобы перестроить строки в массиве строк, используйте функции, такие как split соединение , и sort .

Создание массивов строк от переменных

MATLAB® обеспечивает строковые массивы, чтобы сохранить части текста. Каждый элемент массива строк содержит последовательность символов 1 на n.

Начиная в R2017a, можно создать строку с помощью двойных кавычек.

Как альтернатива, можно преобразовать вектор символов в строку с помощью string функция. chr 1 17 вектор символов. str строка 1 на 1, которая имеет тот же текст как вектор символов.

Создайте массив строк, содержащий несколько строк с помощью [] оператор. str 2 3 массив строк, который содержит шесть строк.

Найдите длину каждой строки в str с strlength функция. Используйте strlength , не length , определить количество символов в строках.

Как альтернатива, можно преобразовать массив ячеек из символьных векторов в массив строк с помощью string функция. MATLAB отображает строки в строковых массивах с двойными кавычками и векторы символов отображений в массивах ячеек с одинарными кавычками.

В дополнение к векторам символов можно преобразовать числовой, datetime, длительность и категориальные значения к строкам с помощью string функция.

Преобразуйте числовой массив в массив строк.

Преобразуйте значение datetime в строку.

Кроме того, можно считать текст из файлов в строковые массивы с помощью readtable textscan , и fscanf функции.

Создание пустых и отсутствующих строк

Строковые массивы могут содержать и пустые и отсутствующие значения. Пустая строка содержит нулевые символы. Когда вы отображаете пустую строку, результатом является пара двойных кавычек ни с чем между ними ( «» ). Отсутствующая строка является строкой, эквивалентной NaN для числовых массивов. Это указывает, где массив строк имеет отсутствующие значения. Когда вы отображаете отсутствующую строку, результатом является , без кавычек.

Создайте массив пустой строки с помощью strings функция. Когда вы вызываете strings без аргументов это возвращает пустую строку. Обратите внимание на то, что размер str 1 на 1, не 0 на 0. Однако str содержит нулевые символы.

Создайте пустой символьный вектор с помощью одинарных кавычек. Обратите внимание на то, что размер chr 0 на 0.

Создайте массив строк, где каждый элемент является пустой строкой. Можно предварительно выделить массив строк с strings функция.

Чтобы создать отсутствующую строку, преобразуйте отсутствующее значение с помощью string функция. Отсутствующая строка отображается как .

Можно создать массив строк и с пустыми и с отсутствующими строками. Используйте ismissing функция, чтобы определить, какие элементы являются строками с отсутствующими значениями. Обратите внимание на то, что пустая строка не является отсутствующей строкой.

Сравните отсутствующую строку с другой строкой. Результатом всегда является 0 ложь ), даже когда вы сравниваете отсутствующую строку с другой отсутствующей строкой.

Доступ к элементам массива строк

Строковые массивы поддерживают операции над массивами, такие как индексация и изменение. Используйте индексацию массива, чтобы получить доступ к первой строке str и все столбцы.

Доступ к второму элементу во второй строке str .

Присвойте новую строку вне границ str . MATLAB расширяет массив и заполняет освобожденные элементы с отсутствующими значениями.

Доступ к символам в строках

Можно индексировать в массив строк с помощью фигурных скобок, <> , к символам доступа непосредственно. Используйте фигурные скобки, когда необходимо будет получить доступ и изменить символы в строковом элементе. Индексация с фигурными скобками обеспечивает совместимость для кода, который мог работать или со строковыми массивами или с массивами ячеек из символьных векторов. Но каждый раз, когда возможно, используйте строковые функции, чтобы работать с символами в строках.

Доступ к второму элементу во второй строке с фигурными скобками. chr вектор символов, не строка.

Доступ к вектору символов и возвращает первые три символа.

Найдите пробелы в строке и замените их на тире. Используйте isspace функция, чтобы осмотреть отдельные символы в строке. isspace возвращает логический вектор, который содержит истинное значение везде, где существует пробел. Наконец, отобразите модифицированный строковый элемент, str(2,2) .

Обратите внимание на то, что в этом случае можно также заменить пробелы с помощью replace функция, не обращаясь к изогнутой индексации фигурной скобки.

Читать еще: Ошибка защиты от записи

Конкатенация строк в массив строк

Конкатенация представляет в виде строки в массив строк так же, как вы конкатенировали бы массивы любого другого вида.

Конкатенация двух строковых массивов с помощью квадратных скобок, [] .

Транспонируйте str1 и str2 . Конкатенация их и затем вертикально конкатенирует заголовки столбцов на массив строк. Когда вы конкатенируете векторы символов в массив строк, векторы символов автоматически преобразованы в строки.

Добавление текста к строкам

Чтобы добавить текст к строкам, используйте plus оператор + . plus оператор добавляет текст к строкам, но не изменяет размер массива строк.

Добавьте фамилию к массиву имен. Если вы добавляете вектор символов к строкам, то вектор символов автоматически преобразован в строку.

Добавьте различные фамилии. Можно добавить текст к массиву строк от массива строк или от массива ячеек из символьных векторов. Когда вы добавляете нескалярные массивы, они должны быть одного размера.

Добавьте отсутствующую строку. Когда вы добавляете отсутствующую строку с оператором плюс, выход является отсутствующей строкой.

Разделение, присоединение, и сортировка массива строк

MATLAB обеспечивает богатый набор функций, чтобы работать со строковыми массивами. Например, можно использовать split соединение , и sort функции, чтобы перестроить массив строк names так, чтобы имена были в алфавитном порядке фамилией.

Разделите names на пробелах. Разделение изменений names от массива строк 5 на 1 до 5 2 массива.

Переключите столбцы names так, чтобы фамилии были в первом столбце. Добавьте запятую после каждой фамилии.

Соедините фамилии и имена. join функционируйте помещает пробел между строками, которые он соединяет. После соединения, names массив строк 5 на 1.

Сортировка элементов names так, чтобы они были в алфавитном порядке.

Смотрите также

Урок 5 — Работа с массивами в Матлаб(Matlab)

Все данные MatLab представляет в виде массивов. Очень важно правильно понять, как использовать массивы. Без этого невозможна эффективная работа в MatLab, в частности построение графиков, решение задач линейной алгебры, обработки данных, статистики и многих других. В данном подразделе описаны вычисления с векторами.

Массив — упорядоченная, пронумерованная совокупность однородных данных. У массива должно быть имя. Массивы различаются по числу размерностей или измерений: одномерные, двумерные, многомерные. Доступ к элементам осуществляется при помощи индекса. В MatLab нумерация элементов массивов начинается с единицы. Это значит, что индексы должны быть больше или равны единице.

Важно понять, что вектор, вектор-строка или матрица являются математическими объектами, а одномерные, двумерные или многомерные массивы — способы хранения этих объектов в компьютере. Всюду дальше будут использоваться слова вектор и матрица, если больший интерес представляет сам объект, чем способ его хранения. Вектор может быть записан в столбик (вектор-столбец) и в строку (вектор-строка). Вектор-столбцы и вектор-строки часто будут называться просто векторами, различие будет сделано в тех случаях, если важен способ хранения вектора в MatLab. Векторы и матрицы обозначаются курсивом, а соответствующие им массивы прямым моноширинным шрифтом, например: «вектор а содержится в массиве а», «запишите матрицу R в массив r».

Ввод сложение и вычитание векторов

Работу с массивами начнем с простого примера — вычисления суммы векторов:
, .

Для хранения векторов используйте массивы а и b. Введите массив а в командной строке, используя квадратные скобки и разделяя элементы вектора точкой с запятой:

» a = [1.3; 5.4; 6.9]
a =
1.3000
5.4000
6.9000

Так как введенное выражение не завершено точкой с запятой, то пакет MatLab автоматически вывел значение переменной а. Введите теперь второй вектор, подавив вывод на экран

Для нахождения суммы векторов используется знак +. Вычислите сумму, запишите результат в массив с и выведите его элементы в командное окно:

» с = а + b
с =
8.4000
8.9000
15.1000

Узнайте размерность и размер массива а при помощи встроенных функций ndims и size:

Итак, вектор а хранится в двумерном массиве а размерностью три на один (вектор-столбец из трех строк и одного столбца). Аналогичные операции можно проделать и для массивов b и c. Поскольку числа в пакете MatLab представляются в виде двумерного массива один на один, то при сложении векторов используется тот же знак плюс, что и для сложения чисел.

Ввод вектор-строки осуществляется в квадратных скобках, однако элементы следует разделять пробелами или запятыми. Операции сложения, вычитания и вычисление элементарных функций от вектор-строк производятся так же, как и с вектор-столбцами, в результате получается вектор-строка того же размера, что и исходные. Например:

» s1 = [3 4 9 2]
s1 =
3 4 9 2
» s2 = [5 3 3 2]
s1 =
5 3 3 2
» s3 = s1 + s2
s3 =
8 7 12 4

Замечание 1

Если размеры векторов, к которым применяется сложение или вычитание, не совпадают, то выдается сообщение об ошибке.

Естественно, для нахождения разности векторов следует применять знак минус, с умножением дело обстоит несколько сложнее.
Введите две вектор-строки:

» v1 = [2 -3 4 1];
» v2 = [7 5 -6 9];

Операция .* (не вставляйте пробел между точкой и звездочкой!) приводит к поэлементному умножению векторов одинаковой длины. В результате получается вектор с элементами, равными произведению соответствующих элементов исходных векторов:

» u = v1.*v2
u =
14 -15 -24 9

При помощи .^ осуществляется поэлементное возведение в степень:

» р = v1.^2
p =
4 9 16 1

Показателем степени может быть вектор той же длины, что и возводимый в степень. При этом каждый элемент первого вектора возводится в степень, равную соответствующему элементу второго вектора:

» p = vl.^v2
Р =
128.0000 -243.0000 0.0002 1.0000

Деление соответствующих элементов векторов одинаковой длины выполняется с использованием операции ./

» d = v1./v2
d =
0.2857 -0.6000 -0.6667 0.1111

Обратное поэлементное деление (деление элементов второго вектора на соответствующие элементы первого) осуществляется при помощи операции .

» dinv = vl.v2
dinv =
3.5000 -1.6667 -1.5000 9.0000

Итак, точка в MatLab используется не только для ввода десятичных дробей, но и для указания того, что деление или умножение массивов одинакового размера должно быть выполнено поэлементно.
К поэлементным относятся и операции с вектором и числом. Сложение вектора и числа не приводит к сообщению об ошибке. MatLab прибавляет число к каждому элементу вектора. То же самое справедливо и для вычитания:

» v = [4 6 8 10];
» s = v + 1.2
s =
5.2000 6.2000 9.2000 11.2000
» r = 1.2 — v
r =
-2.8000 -4.8000 -6.8000 -8.8000
» r1 = v — 1.2
r1 = 2.8000 4.8000 6.8000 8.8000

Умножать вектор на число можно как справа, так и слева:

» v = [4 6 8 10];
» p = v*2
р =.
8 12 16 20
» pi = 2*v
pi =
8 12 16 20

Делить при помощи знака / можно вектор на число:

» р = v/2
p =
2 3 4 5

Попытка деления числа на вектор приводит к сообщению об ошибке:

» р = 2/v
. Error using ==> /
Matrix dimensions must agree.

Если требуется разделить число на каждый элемент вектора и записать результат в новый вектор, то следует использовать операцию ./

» w = [4 2 6];
» d = 12./w
d =
3 6 2

Все вышеописанные операции применимы как к вектор-строкам, так и к вектор-столбцам.
Особенность MatLab представлять все данные в виде массивов является очень удобной. Пусть, например, требуется вычислить значение функции sin сразу для всех элементов вектора с (который хранится в массиве с) и записать результат в вектор d. Для получения вектора d достаточно использовать один оператор присваивания:

Читать еще: Play market ошибка при получении данных

» d = sin(с)
d =
0.8546
0.5010
0.5712

Итак, встроенные в MatLab элементарные функции приспосабливаются к виду аргументов; если аргумент является массивом, то результат функции будет массивом того же размера, но с элементами, равными значению функции от соответствующих элементов исходного массива. Убедитесь в этом еще на одном примере. Если необходимо найти квадратный корень из элементов вектора dсо знаком минус, то достаточно записать:

» sqrt(-d)
ans =
0 + 0.9244i
0 + 0.7078i
0 + 0.7558i

Оператор присваивания не использовался, поэтому пакет MatLab записал ответ в стандартную переменную ans.

Для определения длины вектор-столбцов или вектор-строк служит встроенная функция length:

Из нескольких вектор-столбцов можно составить один, используя квадратные скобки и разделяя исходные вектор-столбцы точкой с запятой:

Для сцепления вектор-строк также применяются квадратные скобки, но сцепляемые вектор-строки отделяются пробелами или запятыми:

» v1 = [1 2];
» v2 = [3 4 5];
» v = [v1 v2]
v =
1 2 3 4 5

Работа с элементами векторов

Доступ к элементам вектор-столбца или вектор-строки осуществляется при помощи индекса, заключаемого в круглые скобки после имени массива, в котором хранится вектор. Если среди переменных рабочей среды есть массив v, определенный вектор-строкой

» v = [1.3 3.6 7.4 8.2 0.9];

то для вывода, например его четвертого элемента, используется индексация:

Появление элемента массива в левой части оператора присваивания приводит к изменению в массиве

» v(2) = 555
v =
1.3000 555.0000 7.4000 8.2000 0.9000

Из элементов массива можно формировать новые массивы, например

» u = [v(3); v(2); v(1)]
u =
7.4000
555.0000
1.3000

Для помещения определенных элементов вектора в другой вектор в заданном порядке служит индексация при помощи вектора. Запись в массив w четвертого, второго и пятого элементов v производится следующим образом:

» ind = [4 2 5];
» w = v(ind)
w =
8.2000 555.0000 0.9000

MatLab предоставляет удобный способ обращения к блокам последовательно расположенных элементов вектор-столбца или вектор-строки. Для этого служит индексация при помощи знака двоеточия. Предположим, что в массиве w, соответствующем вектор-строке из семи элементов, требуется заменить нулями элементы со второго по шестой. Индексация при помощи двоеточия позволяет просто и наглядно решить поставленную задачу:

» w = [0.1 2.9 3.3 5.1 2.6 7.1 9.8];
» w(2:6) = 0;
» w
w =
0.1000 0 0 0 0 0 9.8000

Присваивание w(2:6) = 0 эквивалентно последовательности команд
w(2) = 0; w(3)=0; w(4)=0; w(5)=0; w(6)=0.
Индексация при помощи двоеточия оказывается удобной при выделении части из большого объема данных в новый массив:

» w — [0.1 2.9 3.3 5.1 2.6 7.1 9.8];
» wl = w(3:5)
wl =
3.3000 5.1000 2.6000

Составьте массив w2, содержащий элементы w кроме четвертого. В этом случае удобно использовать двоеточие и сцепление строк:

» w2 = [w(l:3) w(5:7)]
w2 =
0.1000 2.9000 3.3000 2.6000 7.1000 9.8000

Элементы массива могут входить в выражения. Нахождение, например среднего геометрического из элементов массива u, можно выполнить следующим образом:

Конечно, этот способ не очень удобен для длинных массивов. Для того чтобы найти среднее геометрическое, необходимо набрать в формуле все элементы массива. В MatLab существует достаточно много специальных функций, облегчающих подобные вычисления.

Применение функций обработки данных к векторам

Перемножение элементов вектора-столбца или вектора-строки осуществляется при помощи функции prod:

» z = [3; 2; 1; 4; 6; 5];
» р = prod(z)
p = 720

Функция sum предназначена для суммирования элементов вектора. С ее помощью нетрудно вычислить среднее арифметическое элементов вектора z:

» sum(z)/length(z)
ans =
3.5000

В MatLab имеется и специальная функция mean для вычисления среднего арифметического:

Для определения минимального и максимального из элементов вектора служат встроенные функции min и max:

» m1 = max(z)
m1 =
6
» m2 = min(z)
m2 =
1

Часто необходимо знать не только значение минимального или максимального элемента в массиве, но и его индекс (порядковый номер). В этом случае встроенные функции min и max необходимо использовать с двумя выходными аргументами, например

» [m, k] = min(z)
m =
1
k =
3

В результате переменной m будет присвоено значение минимального элемента массива z, а номер минимального элемента занесен в переменную k.
Для получения информации о различных способах использования функций следует набрать в командной строке help и имя функции. MatLab выведет в командное окно всевозможные способы обращения к функции с дополнительными пояснениями.
В число основных функций для работы с векторами входит функция упорядочения вектора по возрастанию его элементов sort.

» r = [9.4 -2.3 -5.2 7.1 0.8 1.3];
» R = sort(r)
R =
-5.2000 -2.3000 0.8000 1.3000 7.1000 9.4000

Можно упорядочить вектор по убыванию, используя эту же функцию sort:

» R1 = -sort(-r)
R1 =
9.4000 7.1000 1.3000 0.8000 -2.3000 -5.2000

Упорядочение элементов в порядке возрастания их модулей производится с привлечением функции abs:

» R2 = sort(abs(r))
R2 =
0.8000 1.3000 2.3000 5.2000 7.1000 9.4000

Вызов sort с двумя выходными аргументами приводит к образованию массива индексов соответствия элементов упорядоченного и исходного массивов:

» [rs, ind] = sort(r)
rs =
-5.2000 -2.3000 0.8000 1.3000 7.1000 9.4000
ind =
3 2 5 6 4 1

Matlab создание массива

В сложных вычислительных задачах (или просто при нежелании программировать на Lua, Cpp и т.д., а пользоваться более высокоуровневыми инструментами разработки), незаменимым оказывается API интерфейс Матлаба реализованный в качестве Active-X COM Automation Server. Для его реализации на языке Си существует специальная библиотека libeng.lib, позволяющая языкам Си, С++, Фортран обмениваться данными и пользоваться всеми ресурсами Матлаба (обычно это обработка видео, автопилоты, ИИ, нейронные сети и т.п.).

Поэтому, в качестве изучения возможностей, попробуем реализовать простейший проект обмена данными и вызова функций Матлаб со стороны Си++ при использовании CodeBlocks и MinGW64.

Запуск интерфейса Матлаб

Чтобы адресовать все внешние процессы к единому процессу Матлаб, а не запускать Engine для каждого процесса в отдельности,
запустим «двигатель» матлаба внутренней командой :

В этом случае используемые в Cи++ функции engOpen() будут получать указатель на уже существующий интерфейс, а не открывать новый.

Подключение необходимых библиотек и получение указателя интерфейса

Необходимый минимум :

1. Библиотека libeng.lib, отвечающая за управление интерфейсом Matlab (matlabroot)/extern/lib/win64/microsoft
2. Библиотека libmx.lib, отвечающая за конвертацию данных Matlab — Cpp (matlabroot)/extern/lib/win64/microsoft
3. Файл заголовок engine.h, описывающий доступные пользователю функции. (matlabroot)/extern/include/win64/microsoft

Указатель интерфейса получается вызовом функции ep=engOpen(NULL), с единственно допустимым параметром для Win OS — NULL.

Передача в Матлаб массива типа Double float,2p

Для того чтобы передать заданный массив размером 2х3 в Матлаб нам необходимо сначала создать некоторый матлаб-совместимый объект mxArray, указатель на который возвращает функция:

*mxCreateDoubleMatrix( число строк, число столбцов, флаг комплексного числа)

После чего, созданный объект заполняется при помощи функции:

memcpy( память назначения (первый элемент mxArray), память источник (массив Cи++), объем копирования памяти в байтах)

Полученный таким образом массив передается в Матлаб по стандартной процедуре:

engPutVariable( указатель процесса Матлаб, имя переменной в процессе Матлаб, передаваемая переменная из Си++)

Чтение ранее переданного Double float,2p массива из Матлаб

Чтение происходит аналогично, но в обратной последовательности.

Исполнение заданной Си++ функции в среде Матлаб

Функция для исполнения Матлаб задается строкой (массив char) и в данном случае представляет собой создание и заполнение 2х2 массива ячеек (Cell Array) строковыми переменными.

После того, как функция задана строкой, она исполняется командой:

engEvalString(указатель процесса Матлаб, команда матлаб заданная строкой)

Чтение массива ячеек из матлаб в цикле

Чтение массива ячеек аналогично чтению массива double за исключением того, что читать нам его приходится поэлементно в цикле, получая строки из ячеек при помощи функции :

строка из ячейки = mxArrayToString( указатель ячейки)

указатель ячейки = mxGetCell( указатель массива, указатель порядкового номера ячейки от 0 до последнего элемента массива)

* В ячейке Cell Array может содержаться не только строка, но и многомерный массив Double, и даже другой Cell Array, в ячейках которого содержаться иные массивы. В данном случае, предполагается использование только простых массивов строк.

int engOutputBuffer(Engine *ep, char *buffer, int buflen); — захват выходного буфера процесса Матлаб

int engSetVisible(Engine *ep, bool newVal); — изменение видимости окна процесса Матлаб

int engClose(Engine *ep); — закрытие указанного процесса Матлаб

Результаты работы программы:

Предложения и критика приветствуются.
Торгуйте алгоритмами.
С уважением, Кот-Бегемот.

Matlab создание массива

Matlab создание массива

Массивы чисел в системе MATLAB

Matlab создание массива

Документация

Создание массивов строк

Создание массивов строк от переменных

Создание пустых и отсутствующих строк

Доступ к элементам массива строк

Доступ к символам в строках

Конкатенация строк в массив строк

Добавление текста к строкам

Разделение, присоединение, и сортировка массива строк

Смотрите также

Похожие темы

Открытый пример

Документация MATLAB

Поддержка

Урок 5 — Работа с массивами в Матлаб(Matlab)

Matlab создание массива