Matlab矩阵 - 简介



MATLAB(矩阵实验室)是一种第四代高级编程语言和交互式环境,用于数值计算、可视化和编程。它允许进行矩阵操作;绘制函数和数据;实现算法;创建用户界面;与用其他语言编写的程序接口,包括C、C++、Java和FORTRAN;分析数据;开发算法;以及创建模型和应用程序。

在本教程中,我们将重点介绍使用MATLAB实现矩阵。

矩阵

矩阵是由按行和列排列的数字组成的集合,表示一个矩形数组。

一个具有2行3列的矩阵示例如下所示

Matrix

矩阵维度

矩阵的维度根据行数和列数定义。

一个具有2行3列的矩阵被称为2x3矩阵。

一个具有3行3列的矩阵被称为3x3矩阵。

Matlab中的矩阵

在MATLAB中,您可以通过输入每一行中用逗号或空格分隔的数字,并使用分号来标记每一行的结尾来创建一个矩阵。

示例

要创建一个4x5矩阵,请输入以下内容。

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

该矩阵有4行5列。

第一行值为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

输出

大小为4x5的矩阵如下所示

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

让我们在MATLAB命令窗口中测试矩阵创建,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

要引用矩阵mx中第m行和第n列的元素,我们编写如下内容

mx(m, n);

示例

要引用上一节中创建的矩阵a中第2行和第5列的元素,我们输入以下内容。

>> 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
 
>>

要获取矩阵中第n列的所有元素,您可以使用A(:,n),其中n表示矩阵中的列号。

A(:,n).

示例

现在,让我们从矩阵a的第4列的所有元素创建一个列向量v。这将如下所示

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

输出

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]

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
  
>>

您还可以选择第m列到第n列的元素。为此,我们编写如下内容。

a(:,m:n)

示例

让我们通过获取第二列和第三列的元素来创建一个较小的矩阵,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)

输出

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]

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
 
>>

同样,您可以通过获取矩阵的一部分来创建一个子矩阵。

示例

让我们通过获取a的内部子部分来创建一个子矩阵saby,如下所示:

3  4  5 
4  5  6

在MATLAB命令窗口中执行期间,矩阵将如下所示:

>> 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
   
>>
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