Matlab矩陣 - 簡介
MATLAB(矩陣實驗室)是一種第四代高階程式語言和互動式環境,用於數值計算、視覺化和程式設計。它允許進行矩陣操作;繪製函式和資料;實現演算法;建立使用者介面;與用其他語言編寫的程式介面,包括C、C++、Java和FORTRAN;分析資料;開發演算法;以及建立模型和應用程式。
在本教程中,我們將重點介紹使用MATLAB實現矩陣。
矩陣
矩陣是由按行和列排列的數字組成的集合,表示一個矩形陣列。
一個具有2行3列的矩陣示例如下所示
矩陣維度
矩陣的維度根據行數和列數定義。
一個具有2行3列的矩陣被稱為2x3矩陣。
一個具有3行3列的矩陣被稱為3x3矩陣。
Matlab中的矩陣
在MATLAB中,您可以透過輸入每一行中用逗號或空格分隔的數字,並使用分號來標記每一行的結尾來建立一個矩陣。
示例
要建立一個4x5矩陣,請輸入以下內容。
a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8]
該矩陣有4行5列。
第一行值為1 2 3 4 5
第二行:2 3 4 5 6
第三行:3 4 5 6 7
第四行:4 5 6 7 8
輸出
大小為4x5的矩陣如下所示
a = 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 3 4 5 6 7 4 5 6 7 8
讓我們在MATLAB命令視窗中測試矩陣建立,如下所示:
>> a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8] a = 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 3 4 5 6 7 4 5 6 7 8 >>
引用元素
要引用矩陣mx中第m行和第n列的元素,我們編寫如下內容
mx(m, n);
示例
要引用上一節中建立的矩陣a中第2行和第5列的元素,我們輸入以下內容。
>> a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8] a = 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 3 4 5 6 7 4 5 6 7 8 >> a(2,5) ans = 6 >>
要獲取矩陣中第n列的所有元素,您可以使用A(:,n),其中n表示矩陣中的列號。
A(:,n).
示例
現在,讓我們從矩陣a的第4列的所有元素建立一個列向量v。這將如下所示
a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8]; v = a(:,4)
輸出
MATLAB將執行上述語句並返回以下結果。
>> a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8] a = 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 3 4 5 6 7 4 5 6 7 8 >> v=a(:,4) v = 4 5 6 7 >>
您還可以選擇第m列到第n列的元素。為此,我們編寫如下內容。
a(:,m:n)
示例
讓我們透過獲取第二列和第三列的元素來建立一個較小的矩陣,如下所示:
a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8]; a(:, 2:3)
輸出
MATLAB將執行上述語句並返回以下結果:
>> a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8] a = 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 3 4 5 6 7 4 5 6 7 8 >> a(:, 2:3) ans = 2 3 3 4 4 5 5 6 >>
同樣,您可以透過獲取矩陣的一部分來建立一個子矩陣。
示例
讓我們透過獲取a的內部子部分來建立一個子矩陣saby,如下所示:
3 4 5 4 5 6
在MATLAB命令視窗中執行期間,矩陣將如下所示:
>> a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8] a = 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 3 4 5 6 7 4 5 6 7 8 >> sa = a(2:3,2:4) sa = 3 4 5 4 5 6 >>