matlab第3章 單元數(shù)組與結構數(shù)組ppt課件

1、第3章 單元數(shù)組與結構數(shù)組,3.1 字符串數(shù)組,3.2 單元數(shù)組,3.3 結構數(shù)組,3.4 綜合實例,3.1 字符串數(shù)組,3.1.1 串數(shù)組的生成,1直接輸入法 直接用單引號輸入，例如： Book=MATLAB 7.14 (R2012a)基礎 顯示的結果為： Book = MATLAB 7.14 (R2012a)基礎,若在單引號外加大括號也可以顯示字符串，例如： S=數(shù)組計算 S = 數(shù)組計算 從結果來看，顯示的內(nèi)容有單引號標示，而單引號法顯示的卻只是文本。,2利用命令disp法 格式 disp(S) %S是字符串，顯示出S的文本 例如： disp(Book) 顯示的結果為： MATLAB 7

2、.14 (R2012a)基礎,3利用命令char法 格式 char(S) %S是字符串，顯示出S的文本 例如： char(MATLAB工具箱) ans = MATLAB工具箱,首頁,4利用命令input法 格式 input(out,in) %顯示出字符串out的文本并等待終端的輸入，in可缺省 如果變量in是s，則輸入的內(nèi)容以字符串的形式進行保存。,例如，在命令窗口中輸入： x=input(Give a number x:) 顯示的結果為： Give a number x: 然后在“x:：”的后面輸入一個數(shù)，不妨為6，回車即得： x = 6 此時數(shù)值6以變量x的形式顯示在Workspace工作

3、空間內(nèi)。,若執(zhí)行如下命令： x=input(Give a number x:,s) Give a number x:6 x = 6 此時數(shù)字6以字符串的形式保存在Workspace工作空間內(nèi)。,5在字符串中用兩個單引號來表示一個單引號 Its a reference book. ans = Its a reference book.,3.1.2 串數(shù)組的訪問和大小,1串數(shù)組的訪問 字符串的存儲是按其中字符逐個順序單一存放的，且存放的是字符的內(nèi)部代碼ASCII碼。當在屏幕上顯示字符變量的值時，顯示出來的是文本，而不是ASCII數(shù)字。由于字符串是以向量的形式來存儲的，所以可以通過它的下標對字符串中

4、的任何一個元素進行訪問。 例如，對上面定義的字符串Book，輸入命令： Book(14:19) ans = R2012a,3字符串的查找 在字符串中尋找某個字符串可用函數(shù)findstr來實現(xiàn)。 格式 findstr(S1,S2) %S1、S2都為字符串，表示在較長的字符串中 查找較短的字符串出現(xiàn)的次數(shù)，并返回其位置,2字符串的長度 一個字符串的長度可用length和size函數(shù)來確定大小。例如： length(Book) ans = 22 size(Book) ans = 1 22,例如，在上面定義的字符串Book中查找A所在的位置： findstr(Book,A) ans = 2 5 fin

5、dstr(A,Book) ans = 2 5 注：字符串和要查找的字符串的位置可以互換，結果相同。因此，無論S1、S2哪個為長字符串，位置在前在后都沒有關系。,3.1.3 多行串數(shù)組的創(chuàng)建,首頁,1多行串數(shù)組的直接輸入 字符串數(shù)組可以是多行多列的數(shù)組，但必須保證每一行都有相同的列數(shù)。若字符串長度不一樣，需要用空格填充，保證所有行的長度都相同。例如： S1=This string array;has two rows. %使用矩陣產(chǎn)生法，第二行后面需加4個空格 S1 = This string array has two rows.,2利用串操作函數(shù)創(chuàng)建多行串數(shù)組 利用函數(shù)char、strvca

6、t 創(chuàng)建多行串數(shù)組，每行的字符串長度可以不同。例如： S1=char(This string array,has two rows.) S1 = This string array has two rows. S2=strvcat(創(chuàng)建,多行,字符串數(shù)組) S2 = 創(chuàng)建 多行 字符串數(shù)組,1字符串轉換成矩陣 將字符串轉換成矩陣的函數(shù)為str2mat。例如： S=數(shù)值,字符串,2012年6月 M=str2mat(S) S = 數(shù)值 字符串 2012年6月 M = 數(shù)值 字符串 2012年6月,3.1.4 字符串數(shù)組的轉換,2字符串與數(shù)值的轉換 利用str2num和num2 str實現(xiàn)字符串與數(shù)

7、值的相互轉換。例如： X=1:9; S=num2str(X) S = 1 2 3 4 5 6 7 8 9,注：雖然S的顯示結果與X看上去一樣，但其含義不同。X是數(shù)組，S是字符串。同樣字符串可以轉化為數(shù)組，例如：, S=11 22;33 44 S = 11 22 33 44 X=str2num(S) X = 11 22 33 44,3.2 單元數(shù)組,首頁,3.2.1 單元數(shù)組的創(chuàng)建,1使用大括號 直接創(chuàng)建 例如： A=Command ,Workspace;Current Directory,History A = Command Workspace Current Directory Histo

8、ry,2對細胞元素直接賦值創(chuàng)建 【例3-1】創(chuàng)建一個學生的各科成績單元數(shù)組。 S1,1=語文; S1,2=數(shù)學; S1,3=外語; S1,4=物理; S1,5=化學; S1,6=生物; S2,1=102; S2,2=125; S2,3=130; S2,4=86; S2,5=82; S2,6=80; S,3利用函數(shù)cell創(chuàng)建一個大小合適的空矩陣 格式 cell(m,n) %創(chuàng)建一個mn的空細胞矩陣，矩陣所有行必須要有相同的細胞數(shù),首頁,運行結果如下： S = 語文 數(shù)學 外語 物理 化學 生物 102 125 130 86 82 80,注：該方法首先使用cell函數(shù)定義一個單元數(shù)組，此時，由于

9、數(shù)組的各個元素還沒有定義，因此，所顯示的單元數(shù)組中元素都用空陣 來表示。然后，依次輸入單元數(shù)據(jù)中各個元素的值，可以發(fā)現(xiàn)，每輸入一個值，用相應的值代替空陣。,3.2.2 單元數(shù)組的顯示,首頁,1celldisp函數(shù) 格式 celldisp(cell) %逐個顯示cell的每個元素的值 例如，對【例3-2】中的數(shù)組B，執(zhí)行命令： celldisp(B) 顯示的結果如下： B1,1 = matrix B2,1 = 1234 5678 B1,2 = laboratory B2,2 = Tollboxs B1,3 = MATLAB B2,3 = 7.14 2012(a),2cellplot函數(shù) 格式 c

10、ellplot(B) %用彩色的圖形來顯示單元型變量B的結構形式,例如，對【例3-2】中的數(shù)組B，繼續(xù)執(zhí)行命令： cellplot(B) 顯示結果如圖3-1所示。,首頁,圖3-1 單元型變量的結構,實際上，B1相當于B1,1；B2相當于B2,1；B3相當于B1,2，等等。注意使用大括號與小括號的不同，大括號是用于標示單元而不考慮這些單元的值，而小括號用于尋址單元的值。,3.2.3 單元數(shù)組的內(nèi)容獲取,為了獲取單元數(shù)組中一個單元的值，只需使用大括號。如對【例3-2】中的數(shù)組B，執(zhí)行命令： B1 ans = matrix B2 ans = 1234 5678 B3 ans = laboratory

11、,例如： B(1) ans = matrix B(2) ans = 2x4 char,首頁,MATLAB的單元數(shù)組在進行統(tǒng)計分析時，不能直接使用計算統(tǒng)計量的函數(shù)，而必須將單元數(shù)組中單元的數(shù)值轉化成數(shù)值向量，隨后進行數(shù)值計算。,3.2.4 單元數(shù)組的數(shù)據(jù)處理,首頁,例如，對【例3-1】中形成的數(shù)組，計算這個學生考試的總分。 由于數(shù)組C的顯示結果為： C = 語文 數(shù)學 外語 物理 化學 生物 102 125 130 86 82 80,運行結果如下： X = 102 125 130 86 82 80 ans = 605,若直接對C的第2行求和，命令窗口顯示出錯。這時需將單元數(shù)組轉化成數(shù)值數(shù)組，具體

12、程序如下： for i=1:6 X(i)=C2,i; %將單元數(shù)組C的第二行第i列的內(nèi)容賦于數(shù)值數(shù)組X end X, sum(X) %顯示數(shù)組X及考試總分,3.3 結構數(shù)組,首頁,1直接輸入法 在給結構數(shù)組中元素直接賦值的同時定義該元素的名稱，并使用“.”將結構變量名與元素名連接。,格式 struct_name(record#).field_name=data,%創(chuàng)建將數(shù)據(jù)data直接賦值給變量名,struct_name(record#)和元素名,field_name的結構數(shù)組,說明 創(chuàng)建11的結構數(shù)組時可省略記錄號(record#)項,【例3-3】 建立學生檔案的小型數(shù)據(jù)庫。 student

13、.test=90 86 82 88 92 75 80; =zhaohua; student.sex=F; student.age=20;, student.num=20110501; student.add=qd uinversity; student.tel student,運行結果如下,student = test: 90 86 82 88 92 75 80 name: zhaohua sex: F age: 20 num: 20110501 add: qd uinversity tel:我們可以繼續(xù)添加其他學生數(shù)

14、據(jù)的結構變量，只需要加記錄號即可： student(2).test=92 87 85 81 90 78 82; student(2).name=yangping; student(2).sex=M; student(2).age=22; student(2).num=20110502; student(2).add=qd uinversity; student(2).tel,我們可以繼續(xù)添加其他學生數(shù)據(jù)的結構變量，只需要加記錄號即可： student(2).test=92 87 85 81 90 78 82; student(2).name=yangping; stu

15、dent(2).sex=M; student(2).age=22; student(2).num=20110502; student(2).add=qd uinversity; student(2).tel,此時輸入student，將只得到該結構的成員變量名而不顯示內(nèi)容： student student = 1x2 struct array with fields: test name sex age num add tel,可以繼續(xù)在命令窗口中查詢student的具體內(nèi)容： student(1) %系統(tǒng)將開始的student默認為student(1) ans = t

16、est: 90 86 82 88 92 75 80 name: zhaohua sex: F; age: 20; num: 20110501 add: qd uinversity tel: student(2) ans = test: 92 87 85 81 90 78 82 name: yangping sex: M; age: 22; num: 20110502 add: qd uinversity tel:2使用struct函數(shù)生成結構數(shù)組,格式 S=struct(field1,V1, field2,V2,) % field為各成員變量

17、名，V為對應的各成員 變量的內(nèi)容，返回結構數(shù)組S,【例3-4】用struct函數(shù)創(chuàng)建結構數(shù)組變量。 S =struct(city,beijing,shanghai,renkou,1500,1300) 運行結果如下： S = 1x2 struct array with fields: city renkou S.city ans = beijing ans = shanghai S.renkou ans = 1500 1300,3.3.2 結構數(shù)組的操作,1在結構數(shù)組中添加項 如果用戶想在一個結構數(shù)組中添加其它項，直接按照生成格式輸入即可。,【例3-5】 在學生數(shù)據(jù)庫【例3-3】中的studen

18、t，若要添加元素項height和weight，只需輸入： student(1).height=1.62 student(1).weight=54; student(2).height=1.82; student(2).weight=75; student %顯示student的結構,首頁,運行結果如下：,student = 1x2 struct array with fields: test name sex age num add tel height weight,首頁,從上面的輸出結果可知，在student中新添加了height和weight兩項紀錄，進而可顯示：, student(1)

19、 ans = test: 90 86 82 88 92 75 80 name: zhaohua sex: F; age: 20; num: 20110501 add: qd uinversity tel:height: 1.6200 weight: 54, student(2) ans = test: 92 87 85 81 90 78 82 name: yangping sex: M; age: 22; num: 20110502 add: qd uinversity tel:height: 1.8200 weight: 75,2在結構數(shù)組

20、中刪除項 格式 S=rmfield(S,fields) %將結構數(shù)組S中的fields項刪去，仍用數(shù)組名S表示 說明 當fields是字符串或單元數(shù)組變量時，將一次性刪除多項。 【例3-6】 對【例3-5】中結果，輸入語句：,首頁,首頁, student=rmfield(student,weight) 運行結果如下： student = 1x2 struct array with fields: test name sex age num add tel height, student(1) ans = test: 90 86 82 88 92 75 80 name: zhaohua sex:

21、 F age: 20 num: 20110501 add: qd uinversity tel:height: 1.6200, student(2) ans = test: 92 87 85 81 90 78 82 name: yangping sex: M; age: 22; num: 20110502 add: qd uinversity tel:height: 1.8200,3在結構數(shù)組中調(diào)用元素項,結構數(shù)組中的任何信息，可以通過“結構體名稱+元素項名稱”的格式取出。 例如，對【例3-6】中結果，輸入語句： student(1).tes

22、t ans = 90 86 82 88 92 75 80 student(1).test (4) ans = 88 student(2).test ans = 92 87 85 81 90 78 82 student(2).test(4) ans = 8,也可直接取出所有同學的姓名和分數(shù)，如執(zhí)行命令： ans = zhaohua ans = yangping student.test ans = 90 86 82 88 92 75 80 ans = 92 87 85 81 90 78 82,3.3.3結構數(shù)組與單元數(shù)組的轉換 格式 C=struct2cell(S) %

23、將結構數(shù)組S轉化為單元數(shù)組C S=cell2struct(C) %將單元數(shù)組C轉化為結構數(shù)組S,例如，在【例3-4】中創(chuàng)建的結構數(shù)組S，執(zhí)行命令： C=struct2cell(S) C(:,:,1) = beijing 1x2 double C(:,:,2) = shanghai 1x2 double C=C(:,1),C(:,2) C = beijing shanghai 1x2 double 1x2 double,3.4 綜合實例,單元數(shù)組和結構數(shù)組具有類似數(shù)據(jù)庫功能，因此本章實例給出一個建立學生班級檔案數(shù)組。由于對字符串也可以實施查找和計算長度，所以我們給出一個計算轉移概率的方法，進而可

24、做一些市場預測。,3.4.1 建立學生班級檔案數(shù)組,【例3-7】 現(xiàn)給出2011級機械班第一學期考試課程的任課教師和學生信息，如表3-1和表3-2所示。,表3-1 2011級機械班學生信息,表3-2 2011級機械班任課教師信息,試求：（1）建立任課教師和學生的結構數(shù)組teacher和student； （2）以建立的結構數(shù)組teacher和student為基礎，再創(chuàng)建班級的細胞數(shù)組，并顯示教師和學生的信息。,（1）創(chuàng)建學生結構數(shù)組 clear student(1).number=20110103001; student(1).name=趙凱; student(1).course=高等數(shù)學,大學

25、英語,計算機基礎,機械制圖; student(1).score=86 80 92 79; student(2).number=20110103002; student(2).name=王菲; student(2).course=高等數(shù)學,大學英語,計算機基礎,機械制圖; student(2).score=78 85 90 82; student(3).number=20110103003; student(3).name=劉洋; student(3).course=高等數(shù)學,大學英語,計算機基礎,機械制圖; student(3).score=88 80 95 90;,（2）創(chuàng)建教師結構數(shù)組 t

26、eacher(1).name=孫天宇; teacher(1).course=高等數(shù)學; teacher(2).name=劉梅芳; teacher(2).course=大學英語; teacher(3).name=王海濤; teacher(3).course=計算機基礎; teacher(4).name=楊一凡; teacher(4).course=機械制圖;,（3）創(chuàng)建班級單元數(shù)組 class=cell(1,2); class1,1=student; class1,2=teacher;,（4）顯示單元數(shù)組結構 celldisp(class) 運行結果如下： class1 = 1x3 struct

27、 array with fields: number name course score class2 = 1x4 struct array with fields: name cours,(5) 查詢第一個學生信息 class1(1).name %查詢第一個學生的姓名 class1(1).course %查詢第一個學生學習課程 class1(1).score %查詢第一個學生成績 %查詢開課教師姓名,運行結果如下： ans = 趙凱 ans = 高等數(shù)學 大學英語 計算機基礎 機械制圖 ans = 86 80 92 79 ans = 孫天宇 ans = 劉梅芳 ans = 王濤 ans = 楊一凡,3.4.2 股票價格走勢預測,【例3-8】某人打算購買股票，選定某一只股票進行觀察其價格變動情況，并進行記錄。若當日收盤價格高于上一日的收盤價格，記為1，表示上升；否則