MATLAB - 矩阵



矩阵是一个二维数字数组。

在 MATLAB 中,您可以通过输入每一行中以逗号或空格分隔的数字作为元素,并使用分号来标记每一行的结尾来创建矩阵。

例如,让我们创建一个 4x5 的矩阵 a

a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8]

MATLAB 将执行上述语句并返回以下结果:

a =
      1     2     3     4     5
      2     3     4     5     6
      3     4     5     6     7
      4     5     6     7     8

引用矩阵的元素

要引用矩阵 mx 中第 m 行和第 n 列的元素,我们写:

mx(m, n);

例如,要引用上一节中创建的矩阵 a 的第 2 行和第 5 列的元素,我们键入:

a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8];
a(2,5)

MATLAB 将执行上述语句并返回以下结果:

ans =  6

要引用第 m 列中的所有元素,我们键入 A(:,m)。

让我们从矩阵 a 的第 4 行的元素创建一个列向量 v:

a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8];
v = a(:,4)

MATLAB 将执行上述语句并返回以下结果:

v =
      4
      5
      6
      7

您也可以选择第 m 列到第 n 列的元素,为此我们编写:

a(:,m:n)

让我们创建一个较小的矩阵,取第二列和第三列的元素:

a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8];
a(:, 2:3)

MATLAB 将执行上述语句并返回以下结果:

ans =
      2     3
      3     4
      4     5
      5     6

同样,您可以创建一个子矩阵,取矩阵的一部分。

a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8];
a(:, 2:3)

MATLAB 将执行上述语句并返回以下结果:

ans =
      2     3
      3     4
      4     5
      5     6

同样,您可以创建一个子矩阵,取矩阵的一部分。

例如,让我们创建一个子矩阵 sa,取 a 的内部子部分:

3     4     5     
4     5     6     

为此,编写:

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)

MATLAB 将执行上述语句并返回以下结果:

sa =
      3     4     5
      4     5     6

删除矩阵中的一行或一列

您可以通过将空方括号 [] 分配给该行或列来删除矩阵的整行或整列。基本上,[] 表示空数组。

例如,让我们删除 a 的第四行:

a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8];
a( 4 , : ) = []

MATLAB 将执行上述语句并返回以下结果:

a =
      1     2     3     4     5
      2     3     4     5     6
      3     4     5     6     7

接下来,让我们删除 a 的第五列:

a = [ 1 2 3 4 5; 2 3 4 5 6; 3 4 5 6 7; 4 5 6 7 8];
a(: , 5)=[]

MATLAB 将执行上述语句并返回以下结果:

a =
      1     2     3     4
      2     3     4     5
      3     4     5     6
      4     5     6     7

示例

在这个例子中,让我们创建一个 3x3 的矩阵 m,然后我们将复制这个矩阵的第二行和第三行两次来创建一个 4x3 的矩阵。

使用以下代码创建一个脚本文件:

a = [ 1 2 3 ; 4 5 6; 7 8 9];
new_mat = a([2,3,2,3],:)

运行该文件时,它将显示以下结果:

new_mat =
      4     5     6
      7     8     9
      4     5     6
      7     8     9

矩阵运算

在本节中,让我们讨论以下基本且常用的矩阵运算:

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