MATLAB - 数据导入

在 MATLAB 中导入数据意味着从外部文件加载数据。importdata 函数允许加载各种不同格式的数据文件。它有以下五种形式：

序号	函数和描述
1	A = importdata(filename) 从filename表示的文件中将数据加载到数组 A 中。
2	A = importdata('-pastespecial') 从系统剪贴板而不是从文件中加载数据。
3	A = importdata(___, delimiterIn) 将delimiterIn解释为 ASCII 文件、filename 或剪贴板数据中的列分隔符。您可以将delimiterIn与上述语法中的任何输入参数一起使用。
4	A = importdata(___, delimiterIn, headerlinesIn) 从 ASCII 文件、filename 或剪贴板加载数据，从第headerlinesIn+1行开始读取数字数据。
5	[A, delimiterOut, headerlinesOut] = importdata(___) 使用前述语法中的任何输入参数，返回在delimiterOut中检测到的输入 ASCII 文件的分隔符字符，以及在headerlinesOut中检测到的标题行数。

默认情况下，Octave 不支持importdata()函数，因此您必须搜索并安装此包才能使以下示例与您的 Octave 安装一起使用。

示例 1

让我们加载并显示一个图像文件。创建一个脚本文件，并在其中键入以下代码：

filename = 'smile.jpg';
A = importdata(filename);
image(A);

运行该文件时，MATLAB 将显示图像文件。但是，您必须将其存储在当前目录中。

示例 2

在此示例中，我们导入文本文件并指定分隔符和列标题。让我们创建一个以空格分隔的包含列标题的 ASCII 文件，命名为weeklydata.txt。

我们的文本文件 weeklydata.txt 看起来像这样：

SunDay  MonDay  TuesDay  WednesDay  ThursDay  FriDay  SaturDay
95.01   76.21   61.54    40.57       55.79    70.28   81.53
73.11   45.65   79.19    93.55       75.29    69.87   74.68
60.68   41.85   92.18    91.69       81.32    90.38   74.51
48.60   82.14   73.82    41.03       0.99     67.22   93.18
89.13   44.47   57.63    89.36       13.89    19.88   46.60

创建一个脚本文件，并在其中键入以下代码：

filename = 'weeklydata.txt';
delimiterIn = ' ';
headerlinesIn = 1;
A = importdata(filename,delimiterIn,headerlinesIn);

% View data
for k = [1:7]
   disp(A.colheaders{1, k})
   disp(A.data(:, k))
   disp(' ')
end

运行该文件时，它将显示以下结果：

示例 3

在此示例中，让我们从剪贴板导入数据。

将以下几行复制到剪贴板：

数学很简单

创建一个脚本文件，并键入以下代码：

A = importdata('-pastespecial')

运行该文件时，它将显示以下结果：

A = 
   'Mathematics is simple'

低级文件 I/O

importdata函数是一个高级函数。MATLAB 中的低级文件 I/O 函数允许对读取或写入文件的数据进行最精细的控制。但是，这些函数需要有关文件的更详细信息才能有效工作。

MATLAB 提供以下函数用于在字节或字符级别进行读写操作：

函数	描述
fclose	关闭一个或所有打开的文件
feof	测试文件结尾
ferror	有关文件 I/O 错误的信息
fgetl	从文件中读取一行，删除换行符
fgets	从文件中读取一行，保留换行符
fopen	打开文件或获取有关打开文件的信息
fprintf	将数据写入文本文件
fread	从二进制文件读取数据
frewind	将文件位置指示器移动到打开文件的开头
fscanf	从文本文件读取数据
fseek	移动到文件中的指定位置
ftell	打开文件中的位置
fwrite	将数据写入二进制文件

使用低级 I/O 导入文本数据文件

MATLAB 提供以下函数用于低级导入文本数据文件：

fscanf 函数读取文本或 ASCII 文件中的格式化数据。
fgetl 和 fgets 函数一次读取文件的一行，其中换行符分隔每一行。
fread 函数以字节或位级别读取数据流。

示例

我们在我们的工作目录中保存了一个名为 'myfile.txt' 的文本数据文件。该文件存储 2012 年六月、七月和八月的三个月的降雨量数据。

myfile.txt 中的数据包含在五个地点重复的时间、月份和降雨量测量值。标题数据存储月份数 M；因此我们有 M 组测量值。

该文件如下所示：

Rainfall Data
Months: June, July, August
 
M = 3
12:00:00
June-2012
17.21  28.52  39.78  16.55 23.67
19.15  0.35   17.57  NaN   12.01
17.92  28.49  17.40  17.06 11.09
9.59   9.33   NaN    0.31  0.23 
10.46  13.17  NaN    14.89 19.33
20.97  19.50  17.65  14.45 14.00
18.23  10.34  17.95  16.46 19.34
09:10:02
July-2012
12.76  16.94  14.38  11.86 16.89
20.46  23.17  NaN    24.89 19.33
30.97  49.50  47.65  24.45 34.00
18.23  30.34  27.95  16.46 19.34
30.46  33.17  NaN    34.89  29.33
30.97  49.50  47.65  24.45 34.00
28.67  30.34  27.95  36.46 29.34
15:03:40
August-2012
17.09  16.55  19.59  17.25 19.22
17.54  11.45  13.48  22.55 24.01
NaN    21.19  25.85  25.05 27.21
26.79  24.98  12.23  16.99 18.67
17.54  11.45  13.48  22.55 24.01
NaN    21.19  25.85  25.05 27.21
26.79  24.98  12.23  16.99 18.67

我们将从该文件导入数据并显示这些数据。请按照以下步骤操作：

使用fopen函数打开文件并获取文件标识符。
使用格式说明符描述文件中的数据，例如字符串的'%s'，整数的'%d'或浮点数的'%f'。
要跳过文件中的文字字符，请将它们包含在格式说明中。要跳过数据字段，请在说明符中使用星号 ('*')。

例如，要读取标题并返回 M 的单个值，我们编写：
```
M = fscanf(fid, '%*s %*s\n%*s %*s %*s %*s\nM=%d\n\n', 1);
```
默认情况下，fscanf 根据我们的格式说明读取数据，直到找不到任何与数据匹配的数据，或者到达文件结尾。在这里，我们将使用 for 循环读取 3 组数据，每次读取 7 行 5 列。
我们将在工作区中创建一个名为mydata的结构来存储从文件中读取的数据。此结构体包含三个字段 - time、month 和raindata数组。

创建一个脚本文件，并在其中键入以下代码：

filename = '/data/myfile.txt';
rows = 7;
cols = 5;
 
% open the file
fid = fopen(filename);
 
% read the file headers, find M (number of months)
M = fscanf(fid, '%*s %*s\n%*s %*s %*s %*s\nM=%d\n\n', 1);
 
% read each set of measurements
for n = 1:M
   mydata(n).time = fscanf(fid, '%s', 1);
   mydata(n).month = fscanf(fid, '%s', 1);
 
   % fscanf fills the array in column order,
   % so transpose the results
   mydata(n).raindata  = ...
      fscanf(fid, '%f', [rows, cols]);
end
for n = 1:M
   disp(mydata(n).time), disp(mydata(n).month)
   disp(mydata(n).raindata)
end
 
% close the file
fclose(fid);

运行该文件时，它将显示以下结果：

12:00:00
June-2012
   17.2100   17.5700   11.0900   13.1700   14.4500
   28.5200       NaN    9.5900       NaN   14.0000
   39.7800   12.0100    9.3300   14.8900   18.2300
   16.5500   17.9200       NaN   19.3300   10.3400
   23.6700   28.4900    0.3100   20.9700   17.9500
   19.1500   17.4000    0.2300   19.5000   16.4600
   0.3500   17.0600   10.4600   17.6500   19.3400

09:10:02
July-2012
   12.7600       NaN   34.0000   33.1700   24.4500
   16.9400   24.8900   18.2300       NaN   34.0000
   14.3800   19.3300   30.3400   34.8900   28.6700
   11.8600   30.9700   27.9500   29.3300   30.3400
   16.8900   49.5000   16.4600   30.9700   27.9500
   20.4600   47.6500   19.3400   49.5000   36.4600
   23.1700   24.4500   30.4600   47.6500   29.3400

15:03:40
August-2012
   17.0900   13.4800   27.2100   11.4500   25.0500
   16.5500   22.5500   26.7900   13.4800   27.2100
   19.5900   24.0100   24.9800   22.5500   26.7900
   17.2500       NaN   12.2300   24.0100   24.9800
   19.2200   21.1900   16.9900       NaN   12.2300
   17.5400   25.8500   18.6700   21.1900   16.9900
   11.4500   25.0500   17.5400   25.8500   18.6700

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