MATLAB元胞数组

MATLAB元胞数组

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元胞数组：

元胞数组是MATLAB的一种特殊数据类型，可以将元胞数组看做一种无所不包的通用矩阵，或者叫做广义矩阵。组成元胞数组的元素可以是任何一种数据类型的常数或者常量，每一个元素也可以具有不同的尺寸和内存占用空间，每一个元素的内容也可以完全不同，所以元胞数组的元素叫做元胞（cell）。和一般的数值矩阵一样，元胞数组的内存空间也是动态分配的。

（1）元胞数组的创建

>> a={'matlab',20;ones(2,3),1:10}

a =

'matlab'            [20]
    [2x3 double]    [1x10 double]

>> b=[{'matlab'},{20};{ones(2,3)},{1:10}]

b =

'matlab'            [20]
    [2x3 double]    [1x10 double]

>> c={10}

c =

[10]

>> c(1,2)={2}

c =

[10]    [2]

>> c(2,2)={5}

c =

[10]    [2]
      []    [5]

>> isequal(a,b)

ans =

1

>> whos
Name      Size            Bytes Class      Attributes

a         2x2               388 cell                 
ans       1x1                 1 logical              
b         2x2               388 cell                 
c         2x2               208 cell

用cell函数创建元胞数组，创建的数组为空元胞。cell函数创建空元胞数组的主要目的是为数组预先分配连续的存储空间，节约内存占用，提高执行效率。

>> a=cell(1)

a =

{[]}

>> b=cell(1,2)

b =

[]     []

>> c=cell(3,3)

c =

[]     []     []
     []     []     []
     []     []     []

>> d=cell(2,2,2)

d(:,:,1) =

[]     []
     []     []

d(:,:,2) =

[]     []
     []     []

>> whos
Name      Size             Bytes Class      Attributes

a         1x1                  4 cell                 
ans       1x1                  1 logical              
b         1x2                  8 cell                 
c         3x3                 36 cell                 
d         2x2x2               32 cell

（2）元胞数组的数据获得

从元胞数组中读取数据，可保存为一个标准的数组或一个新的单元数组，或取出数组进行计算。元胞数组中数据的访问，可通过元胞内容的下标进行，用元胞数组名加大括号{}。大括号中数值表示元胞的下标。如a{1，2}表示元胞数组中第一行第二列的元胞。

>> a={20,'matlab';ones(2,3),1:3}

a =

[20]                 'matlab'    
    [2x3 double]    [1x3 double]

>> str=a(1,2)

str =

'matlab'

>> class(str)

ans =

cell

>> str=a{1,2}

str =

matlab

>> class(str)

ans =

char

（）和{}有着本质的区别，大括号用于表示元胞的内容，小括号表示指定的元胞。

a =

[20]                 'matlab'    
    [2x3 double]    [1x3 double]

>> a{2,1}(2,2)

ans =

0.9134

>> a{2,1}(2,3)

ans =

0.0975

>> a{1,2}(2)

ans =

a

使用元胞的下标，可将一个元胞数组的子集赋值给另一个变量，创建新的元胞数组。

>> a=[{1},{2},{3};{4},{5},{6};{7},{8},{9}]

a =

[1]    [2]    [3]
    [4]    [5]    [6]
    [7]    [8]    [9]

>> b=a(2:3,2:3)

b =

[5]    [6]
    [8]    [9]

>> c=a(1:3,2:3)

c =

[2]    [3]
    [5]    [6]
    [8]    [9]

本例使用元胞下标的方式创建了新的元胞数组b和c，通过结果看出b和c就是元胞数组a的一部分。

（3）元胞数组的删除和重塑

要删除单元数组中的行或列，可以用冒号表示单元数组中的行或列，然后对其赋一个空矩阵即可。

a={20,'matlab';ones(2,3),1:3}

a =

[20]                 'matlab'    
    [2x3 double]    [1x3 double]

>> a(1,:)=[]

a =

[2x3 double]    [1x3 double]

>> a={20,'matlab';ones(2,3),1:3};
>> a{1}=[]

a =

[]    'matlab'    
    [2x3 double]    [1x3 double]

>> a(1)=[]

a =

[2x3 double]    'matlab'    [1x3 double]

>> a(2)=[]

a =

[2x3 double]    [1x3 double]

>> a(1,2)=[]
 A null assignment can have only one non-colon index.

>> a(1)=[]

a =

[1x3 double]

元宝数组和其他数组一样，也可以通过reshape函数改变形状，改变后的元胞数组与原元胞数组的元素个数相同，不能通过改变形状来添加或删除元胞数组中的元素。

>> a=cell(4,4)

a =

[]     []     []     []
     []     []     []     []
     []     []     []     []
     []     []     []     []

>> size(a)

ans =

4     4

>> b=reshape(a,2,8)

b =

[]     []     []     []     []     []     []     []
     []     []     []     []     []     []     []     []

>> size(b)

ans =

2     8

（5）元胞数组中的操作函数

cell：创建空的元胞数组

cellfun：为元胞数组的每个元胞执行指定的函数

celldisp：显示所有元胞的内容

cellplot：利用图形方式显示元胞数组

cell2mat：将元胞数组转变成为普通的矩阵

mat2cell：将数值矩阵转变成为元胞数组

num2cell：将数值数组转变成为元胞数组

deal：将输入参数赋值给输出

cell2struct：将元胞数组转变成为结构

struct2cell：将结构转变为元胞数组

iscell：判断输入是否为元胞数组

>> a={20,'matlab',3-7i;ones(2,3),1:3,0}

a =

[        20]    'matlab'        [3.0000 - 7.0000i]
    [2x3 double]    [1x3 double]    [               0]

>> b=cellfun('isreal',a)

b =

1     1     0
     1     1     1

>> c=cellfun('length',a)

c =

1     6     1
     3     3     1

>> d=cellfun('isclass',a,'double')

d =

1     0     1
     1     1     1

（函数的应用）

cellfun函数的主要功能是对元胞数组的元素（元胞）分别指定不同的函数，不过，能够在cellfun函数中使用的函数ushuliang是有限的。

能在cellfun中使用的函数：

isempty：若元胞元素为空，则返回逻辑真

islogical：若元胞元素为逻辑类型，则返回逻辑真

isreal：若元胞元素为实数，则返回逻辑真

length：元胞元素的长度

ndims：元胞元素的维数

prodofsize：元胞元素包含的元素个数

（7）元胞数组的嵌套

元胞数组的元胞中包含其他的元胞数，称为嵌套元胞数组，没有嵌套结构的元胞则称为页元胞。使用嵌套的大括号或cell函数，或直接用赋值表达式，都可以创建嵌套单元数组，另外还可以访问嵌套元胞数组的子数组、元胞或元胞的元素。

>> a=cell(1,2)

a =

[]     []

>> a(1,2)={cell(2,2)}

a =

[]    {2x2 cell}

>> a(1,1)={magic(3)};

a{1,2}(1,1)={[1 2 3;4 5 6;7 8 9]};
a{1,2}(2,1)={[2-i;4+7i]};
a{1,2}(2,2)={cell(1,2)};
a{1,2}{2,2}(2)={5};
>> cellplot(a)

（8）元胞数组与数值数组间的转化

应用循环，可以将元胞数组转化为数值数组。

如何初始化元胞数组

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比如申请了2*2的元胞，希望初始化为每个元胞都是[0 0 0]

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cell  Create cell array.

cell(N) is an N-by-N cell array of empty matrices.

cell(M,N) or cell([M,N]) is an M-by-N cell array of empty

matrices.

cell(M,N,P,...) or cell([M N P ...]) is an M-by-N-by-P-by-...

cell array of empty matrices.

cell(SIZE(A)) is a cell array the same size as A containing

all empty matrices.

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>>d=cell(2);

>>d(:)={[0]};

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>> d = cell(2, 2);

>> d

d =

[]     []

[]     []

>> d(:) = {[0 0 0]}

d =

[1x3 double]    [1x3 double]

[1x3 double]    [1x3 double]

>> celldisp(d)

d{1,1} =

0     0     0

d{2,1} =

0     0     0

d{1,2} =

0     0     0

d{2,2} =

0     0     0

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>> a = {[0 0 0]};

>> b = repmat(a, 2, 2)

b =

[1x3 double]    [1x3 double]

[1x3 double]    [1x3 double]

>> celldisp(b)

b{1,1} =

0     0     0

b{2,1} =

0     0     0

b{1,2} =

0     0     0

b{2,2} =

0     0     0