第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其運算PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其運算第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其運算個字符占16位 ；稀疏型（sparse）：雙精度稀疏矩陣，只存儲矩陣中的非0元素；細胞型（cell）：細胞，可以存放任意類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體（struct）：不同類型的數(shù)據(jù)集合存儲型（storage）：用于圖像處理第1頁/共48頁0nclass(var) %返回變量a的數(shù)據(jù)類型名稱nwhos var %查看變量var的詳細情況第2頁/共48頁step稱為步長，即數(shù)組元素每次增加的值；步長setp可以省略不寫，此時默認步長為1；setp可以為負值，此時要求startvendv。第3頁/共48頁 【說明說明】linspace函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式

2、為：x=linspace(a, b, n)數(shù)組的第一個元素值為數(shù)組的第一個元素值為a，最后一個元素值為，最后一個元素值為b，數(shù)組中共有，數(shù)組中共有n個元素，個元素， 這這n個元素線性均勻分布于個元素線性均勻分布于a和和b之間，即數(shù)組元素依次為之間，即數(shù)組元素依次為* , ,.,0 111baaiinn3、線性分隔法、線性分隔法4、對數(shù)分隔法、對數(shù)分隔法10a 【說明說明】logspace函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式為：x=logspace(a, b, n)數(shù)組的第一個元素值為數(shù)組的第一個元素值為 ，最后一個元素值為，最后一個元素值為 ，數(shù)組中共有，數(shù)組中共有n個元素，這個元素，這n個元素的

3、以個元素的以10為底的對數(shù)值均勻分布與為底的對數(shù)值均勻分布與a和和b之間，即數(shù)組元素依次為之間，即數(shù)組元素依次為10a10b*1100,1,., -1， b aaini =n第4頁/共48頁也可以訪問數(shù)組中的某些元素，即數(shù)組的子數(shù)組。例例2.2.1第5頁/共48頁或者空格分隔分隔符必須是英文字符，即在英文狀態(tài)下輸入分號、括號、方括號、逗號等例例2.3.1第6頁/共48頁n（4）在命令窗口鍵入MyData，就可以在內(nèi)存中建立n數(shù)組x并讀入數(shù)組元素的值。例例2.3.2第7頁/共48頁維數(shù)組的單下標(biāo)是按照列優(yōu)先規(guī)則排序的，即二維數(shù)組被看作是從第一列開始從左到右依次將各列首位連接而成的一維數(shù)組，單下標(biāo)

4、表示元素在這個一維數(shù)組中的位置；單下標(biāo)和雙下標(biāo)具有對應(yīng)關(guān)系，其值可以通過ind2sub和sub2ind函數(shù)進行轉(zhuǎn)換；可以訪問二維數(shù)組的某個元素及其子數(shù)組，可以對元素和子數(shù)組賦值。例例2.3.3第8頁/共48頁例例2.3.4第9頁/共48頁例例2.4.1第10頁/共48頁先的次序排列的，對于三維數(shù)組來說，先排列“頁”，頁內(nèi)先排列“列”，列內(nèi)再排列“行”，即第1行第1列第1頁的元素單下標(biāo)為1，然后先變化行下標(biāo)，再變化列下標(biāo)，最后變化頁下標(biāo)。數(shù)組的維數(shù)通過ndims函數(shù)獲取。數(shù)組的尺寸通過size函數(shù)獲取數(shù)組的所有維中的最大長度通過length函數(shù)獲取。例例2.4.2第11頁/共48頁第12頁/共4

5、8頁n格式：同rand函數(shù)n5magicn功能：產(chǎn)生魔方矩陣,不適用于高維數(shù)組。n格式：M=magic(n)產(chǎn)生nn的魔方矩陣第13頁/共48頁元素的數(shù)據(jù)類型名n稱，可取double, single, int8, uint8, int16, n uint16，int32, uint32, int64, uint64。第14頁/共48頁例例2.5.1第15頁/共48頁操作函數(shù)。n1、catn功能：把大小相同的若干數(shù)組，沿著指定維的方向，串接成新數(shù)組。n格式： C = cat(dim, A, B)nC = cat(dim, A1, A2, A3, A4, .)n說明： A，B，A1，A2等為被串接

6、數(shù)組，要求這些數(shù)組n同維；dim表示串接方向，1表示行，2表示列，n3表示頁，以此類推。第16頁/共48頁素（不超過2維）n格式：B = flipud(A)n4、rot90n功能：逆時針旋轉(zhuǎn)二維數(shù)組。n格式：B = rot90(A)逆時針旋轉(zhuǎn)矩陣90度nB = rot90(A,k)逆時針旋轉(zhuǎn)矩陣90*k度第17頁/共48頁第18頁/共48頁n功能：提取矩陣的上三角元素，生成上三角陣。n格式：L = triu(X)n L = triu(X,k)n說明：X為待提取的矩陣；k為三角陣的分界線位置，n含義同diag函數(shù)。例例2.5.2例例2.5.3第19頁/共48頁nA.*B數(shù)組相乘，A和B相同位置元

7、素的乘積n作為結(jié)果數(shù)組的元素nA./B 數(shù)組相除，A和B相同位置元素相除作n為結(jié)果數(shù)組的元素第20頁/共48頁第21頁/共48頁數(shù)npow2 2的冪函數(shù)nsqrt平方根函數(shù)第22頁/共48頁nfix向0方向取整nfloor向-方向取整nround向最近的整數(shù)取整nsign符號函數(shù)，操作數(shù)為正則返回1，n為負則返回-1，為零則返回0第23頁/共48頁nnA-B矩陣減法nA*B矩陣乘法，要滿足維數(shù)要求，一般不符合交換律nA/B矩陣右除，求xB=A的最小二乘解nAB矩陣左除，求Bx=A的最小二乘解nAp矩陣乘方第24頁/共48頁例例2.6.1第25頁/共48頁n Matlab給出了Inf和NaN的目

8、的是為了避免因為運算n結(jié)果出現(xiàn)無窮大或者不可預(yù)知的非數(shù)情況而造成程n序執(zhí)行的中斷。例例2.6.2第26頁/共48頁的多項式的系數(shù)向量，即創(chuàng)建全部根為bn ,bn-1,b1 ,b0對應(yīng)的多項式。0111)(axaxaxaxPnnnn0111)(axaxaxaxPnnnn0111)(axaxaxaxPnnnn 011aaaaPnn在在MATLAB里，多項式用其系數(shù)行向量表示。里，多項式用其系數(shù)行向量表示。多項式：多項式：表示為：表示為：第27頁/共48頁多項式相乘: p=conv(p1,p2)說明：p為多項式p1和多項式p2的乘積多項式相除：q,r=deconv(p1,p2)說明：多項式p1除以多

9、項式p2，商多項式為q，余多項式為r第28頁/共48頁(num/den)多項式求值npA=polyval(p,A)按數(shù)組運算規(guī)則求多項式p在自變量為A時的值nMA=ployvalm(p,A)n按矩陣運算規(guī)則求多項式p在自變量為A時的值n說明：當(dāng)自變量A為矩陣時，多項式中的常數(shù)項a0被n當(dāng)作a0*eye(n)處理第29頁/共48頁p=polyfit(x,y,n)數(shù)據(jù)x和y擬合出n階多項式p，用來逼近y=f(x)曲線矩陣的特征多項式：p=poly(A) 多項式p為矩陣A的特征多項式例例2.7.1第30頁/共48頁真”，只有0為“邏輯假”。關(guān)系表達式和邏輯表達式的計算結(jié)果是一個由0和1構(gòu)成的“邏輯數(shù)

10、組”（Logical Array），邏輯數(shù)組中“1”表示真，“0”表示假。邏輯數(shù)組屬于“數(shù)值數(shù)組”的子類，它可以作為數(shù)值數(shù)組參與數(shù)值計算，也可以用于數(shù)組尋訪等特殊場合。比如：用邏輯矩陣作為數(shù)組下標(biāo)，可以提取數(shù)組中邏輯矩陣真值位置處的元素。關(guān)系運算符和邏輯運算符遵循數(shù)組運算規(guī)則。第31頁/共48頁nMatlab提供了3種邏輯操作，他們分別是數(shù)組邏輯操作、位邏輯操作和先決邏輯操作。第32頁/共48頁直接給出結(jié)論“假”| 先決或，如果第一個操作數(shù)為真，則不判斷其他操作數(shù)，直接給出結(jié)論“真”例例2.8.1第33頁/共48頁向量isequal(A,B)；%判斷是否相等，數(shù)組運算ismember(A,B)

11、；%A的元素是B中元素，則A相應(yīng)位置為1，否則為0 判斷特殊數(shù)據(jù)的邏輯函數(shù)isempty isfinite isinf isletter isnan isprime isreal isspace判斷數(shù)據(jù)類型的邏輯函數(shù)iscell ischar iscellstr isfield isglobal ishandle islogical isnumeric isobject issparse isstruct例例2.8.2例例2.8.3第34頁/共48頁候，無法弄清某些運算符的優(yōu)先級，建議使用括號來規(guī)定運算次序。第35頁/共48頁優(yōu)先級別優(yōu)先級別運算符運算符1 1括號括號 ()()成員符成員符 .

12、 .2 2轉(zhuǎn)置轉(zhuǎn)置 .共軛轉(zhuǎn)置共軛轉(zhuǎn)置 數(shù)組冪數(shù)組冪 .矩陣冪矩陣冪 3 3代數(shù)正代數(shù)正 + +代數(shù)負代數(shù)負 - -邏輯非邏輯非 4 4數(shù)組乘數(shù)組乘 . .* *數(shù)組除數(shù)組除 .數(shù)組除數(shù)組除 ././矩陣乘矩陣乘 * *矩陣左除矩陣左除 矩陣右除矩陣右除 / /5 5加加 + +減減 - -6 6冒號冒號 : :7 7小于小于 等于等于 =不小于不小于 =不大于不大于 =不等于不等于 = =8 8邏輯與邏輯與 & &9 9邏輯非邏輯非 | |1010先決與先決與 &1111先決非先決非 |1212賦值賦值 = =第36頁/共48頁字符在內(nèi)存中是用其ASCII碼存儲的，通常一個字符的ASCII碼

13、為2個Byte。字符或者字符串必須放在“單引號”對中。如果字符串中出現(xiàn)“單引號”字符，則用2個“單引號”表示。字符串可以看作是一維字符數(shù)組。一維字符串?dāng)?shù)組可以看作是二維字符數(shù)組。例例2.9.1第37頁/共48頁字符串之間的相互轉(zhuǎn)換。nabs把字符串轉(zhuǎn)換為ASCII碼nfprintf sprintf sscanf 字符串的格式化n輸入輸出函數(shù)例例2.9.2第38頁/共48頁2進制串；hex表示16進制串；str表示字符串；2表示To（轉(zhuǎn)換到），如bin2dec的意思是“把二進制串轉(zhuǎn)換到十進制整數(shù)”。第39頁/共48頁執(zhí)行宏字符串eval feval第40頁/共48頁第41頁/共48頁的問題。nM

14、atlab定義了細胞數(shù)組（Cell Array），其與數(shù)值數(shù)組的比較如下：相同點數(shù)值數(shù)組和細胞數(shù)組都是數(shù)組，都可以用下標(biāo)（單下標(biāo)、全下標(biāo)）方式訪問不同點數(shù)值數(shù)組的元素是相同類型的數(shù)據(jù)，細胞數(shù)組的元素可以是不同類型的數(shù)據(jù)第42頁/共48頁細胞的訪問是通過圓括號（）和下標(biāo)實現(xiàn)的，就和訪問數(shù)組元素一樣。細胞的內(nèi)容是指細胞內(nèi)放置的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以是任何Matlab數(shù)據(jù)類型。訪問細胞的內(nèi)容是通過花括號 和下標(biāo)實現(xiàn)的。細胞的內(nèi)容可以當(dāng)作是普通Matlab變量，使用方法和普通變量沒有區(qū)別。細胞數(shù)組可以嵌套使用，即細胞的內(nèi)容可以是細胞數(shù)組。例例2.10.1第43頁/共48頁據(jù)類型。結(jié)構(gòu)體能夠更準確直觀地描述客觀事物，能夠把和某個事物相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)構(gòu)造到一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，并給這個事物的n各個