matlab數(shù)值矩陣數(shù)組運算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化(已修改)
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【正文】 2021/6/15 1 MATLAB數(shù)值矩陣運算 MATLAB的核心與基礎 2021/6/15 2 MATLAB數(shù)值矩陣、數(shù)組及其運算 ? MATLAB最為出色之處在于其強大的計算能力，這也是 MATLAB成為世界流行的工具軟件的關鍵所在。 ?MATLAB的計算功能基本上可以分為數(shù)值計算和符號計算兩種，這兩種計算都可以通過在 MATLAB的主窗口 (命令窗口 )中鍵入命令來完成。 ?由于 MATLAB是以矩陣作為基本的運算單元，所以了解和掌握 MATLAB的最佳方式就是學習如何處理矩陣。一個標量是 1 1的矩陣，一個 n維列向量是n 1的矩陣，一個長度為 n的數(shù)組是 1 n的矩陣。 2021/6/15 3 MATLAB矩陣運算基礎 ? 矩陣的創(chuàng)建 ? 矩陣運算 ? 矩陣性質(zhì)分析 如何設計？ 2021/6/15 4 MATLAB矩陣運算基礎 －矩陣的創(chuàng)建 在 MATLAB中輸入矩陣有三條基本原則： 1)矩陣元素必須在方括號中； 2)每行內(nèi)的元素問用逗號或空格分開； 3)行與行之間用分號分隔 。 例如我們在 MATLAB命令窗口中直接輸入： X＝ [1 2 3； 4 5 6； 7 8 9]或 [1,2,3。4,5,6。7,8,9] 回車后會得到輸出結果： X= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2021/6/15 5 MATLAB矩陣運算基礎 －矩陣的創(chuàng)建 這種通過直接輸入來定義矩陣的方式是建立矩陣最簡單的方式 ， 一般只適用于簡單的矩陣 。 MATLAB提供了很多定義和建立矩陣的方法 。 除手動直接輸入以外主要還有三種 ， 首先看一下利用 MATLAB提供的生成和操作矩陣的函數(shù)來創(chuàng)建和生成一些特殊矩陣 。 6 MATLAB矩陣運算基礎 －矩陣的創(chuàng)建 ? MATLAB提供的創(chuàng)建特殊矩陣的函數(shù)有： ? zeros：生成一個元素全部為 0的矩陣。 ? ones：生成一個元素全部為 1的矩陣。 ? eye： 生成一個單位矩陣。 ? rand： 生成一個元素在 0和 1之間均勻分布的隨機矩陣。 ? 在命令窗口中輸入： A＝ zeros(3,4) %生成一個 3 4的全零矩陣 c=eye(4,4) %生成一個 4 4的單位陣 2021/6/15 7 MATLAB矩陣運算基礎 －矩陣的創(chuàng)建 ? 通過 M文件創(chuàng)建矩陣 實質(zhì)和手動直接形成矩陣沒差別，但可以存儲，以便多次應用，另外在輸入是可以方便修改。 ? 通過數(shù)據(jù)文件創(chuàng)建矩陣 很多數(shù)據(jù)是以其他數(shù)據(jù)文件形式存在的。例如文本文件，Excel的數(shù)據(jù)表格文件等， MatLab提供了功能強大的數(shù)據(jù)導入向?qū)В?Import Wizard）調(diào)入數(shù)據(jù)，同時也可以利用編程讀取文件中的數(shù)據(jù)。 2021/6/15 8 MATLAB矩陣運算基礎 －矩陣的運算 ? 矩陣的加減運算 矩陣的加法和減法運算指令為： A＋ B， A－ B 需要說明的是 A、 B必須具有相同的維數(shù) ， 除非其中一個是標量 。 例如： a=[1 2 3] b=[4 5 6] a+b ab 涉及哪些？ 2021/6/15 9 MATLAB矩陣運算基礎 －矩陣的運算 ? 矩陣的乘法運算 矩陣的乘法及乘方命令如為： A*B， A^P 矮陣相乘時要求 A的列數(shù)等于 B的行數(shù) ， 即必須滿足矩陣相乘的條件 。 當然和矩陣的加減運算一樣 ， MATLAB允許標量 (或常數(shù) )和任意矩陣相乘 ，即該標量與矩陣的每一個元素相乘 。 如果 A是一個 n p的矩陣 ， B是p m的矩陣 ， 則它們的乘積結果 c是一個 n m的矩陣 。 例如： a=[1 2 3。4 5 6。] b=[1 1 1。2 2 2。3 3 3] a*b 矩陣的乘方實際上相當于矩陣的自乘 ， 需要注意的是只有方陣才能進行乘方運算 ， 而且在命令 A^p中 ， p只能是標量 (或常數(shù) )。 當 p是正整數(shù)時 ，A^p表示矩陣 A自乘 p次；當 p是負整數(shù)時 ， A^p表示先求出矩陣 A
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