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1、第2講Matlab的數值計算—1可視化編程語言——Matlab教程裴繼紅——數組、矩陣的創(chuàng)建,矩陣運算教材內容:jhpei@szu.edu.cn第二章Matlab數值計算第2章MATLAB數值計算2.1.1數據類型?2.1變量和數據?MATLAB7.3定義了15種基本的數據類型,包括整型、浮點型、字符型和邏輯型等。?2.2矩陣和數組?2.3稀疏矩陣?2.4多項式?2.5元胞數組和結構數組?2.6數據分析Matlab教程?PEIJihongSeptember21,20093Matlab教程?PEIJihongSeptember21,200942.1
2、.2數據實數的取整運算函數?數值的表達方式?Matlab在數值運算時默認的數據類型是雙精度double型(長度為8個字節(jié))的實數–數值采用十進制表示,可以用帶小數點的形式直接表示,也可以用科學計數法;?將實數轉化為整型數的方法有:–數值的表示范圍是10-309~10309。1.使用類型函數:–int8uint8int16uint16int32uint32int64uint64。?例如:–這些函數采用截斷型取整,即直接將小數點后的2、5.67、5+7i數舍棄2.56e-56(表示2.56×10-56)、2.采用取整運算函數:–round(四舍五入)
3、、fix(截斷)、floor(向下取整)、4.68e204(表示4.68×10204)ceil(向上取整)。Matlab教程?PEIJihongSeptember21,20095Matlab教程?PEIJihongSeptember21,2009610緒論2.矩陣和數組的概念3.復數(Complex)1.標量(Scalar):是一個數(實數或復數),可以理解?復數由實部和虛部組成為只含一個數的1×1矩陣。–MATLAB用特殊變量“i”和“j”表示虛數的單位z=a+b*i或z=a+b*j2.向量(Vector):是指1×n或n×1的一組有序排列的z
4、=a+bi或z=a+bj(當b為常量時)數,可以理解為只有一行或者一列的矩陣。z=r*exp(i*theta)3.矩陣(Matrix):是一個矩形的數組,即二維數組,其?復數的實部、虛部、幅值和相角。中向量和標量都是矩陣的特例,0×0矩陣為空矩陣([])。a=real(z)%計算實部b=imag(z)%計算虛部4.數組(Array):是指n維的數組,為矩陣的延伸,其中r=abs(z)%計算幅值矩陣和向量都是數組的特例。t=angle(z)%計算相角Matlab教程?PEIJihongSeptember21,20097Matlab教程?PEIJih
5、ongSeptember21,200982.1.3變量(Variables)特殊變量ans運算結果的默認變量名變量的命名規(guī)則pi圓周率π1.變量名區(qū)分字母的大小寫。epsMatlab中浮點數間的最小間隔2.變量名不能超過63個字符,第63個字符后的flops浮點運算數字符被忽略。inf無窮大,如1/03.變量名必須以字母開頭NaN或nan不確定數,如0/0,∞/∞,0×∞4.變量名的組成可以是任意字母、數字或者下劃線,但不能含有空格和標點符號(如,。%i或j復數的虛單位,i2=j2=-1等)。nargin和nargout輸入/輸出函數變量的個數5
6、.關鍵字(如if、while等)不能作為變量名realmin和realmax最小/最大正實數Matlab教程?PEIJihongSeptember21,20099Matlab教程?PEIJihongSeptember21,2009102.2.1矩陣輸入1.通過顯式元素列表輸入矩陣?矩陣表示應遵循以下基本常規(guī):例如:>>c=[12;34;53*2](1)矩陣元素應用方括號[]括??;[]表示構成矩陣,分號分隔行,空格分隔元素(2)每行內的元素間用逗號或空格隔開;(3)行與行之間用分號或回車鍵隔開;(4)元素可以是數值或表達式。Matlab教程?PEI
7、JihongSeptember21,200911Matlab教程?PEIJihongSeptember21,20091210緒論2.通過語句生成矩陣3.由矩陣生成函數產生特殊矩陣(1)使用from:step:to方式生成向量zeros(m,n)產生m×n的全0矩陣from、step和to分別表示開始值、步長和結束值。ones(m,n)產生m×n的全1矩陣當step省略時則默認為step=1。(2)使用linspace和logspace函數rand(m,n)產生均勻分布的隨機矩陣,元素取值范圍linspace(a,b,n)0.0~1.0a、b、n分
8、別表示開始值、結束值和元素個數,randn(m,n)產生正態(tài)分布的隨機矩陣n如果省略則默認值為100。logspace(a,b,n)ma