MATLAB入门小操作（数据类型）

这是一篇有助于快速上手MATLAB软件的文章(新手向)。（学习过其他的语言更容易看懂）

数据类型

这篇文章我想从MATLAB中的数据类型出发去列举一些经常使用的操作。MATLAB中的数据类型包括其他语言中常见的如：

1. 数字
2. 字符与字符串
3. 结构体
   
   还有一些特有的数据类型如：
4. 矩阵
5. 元胞数组
   
   下文将一一介绍这些数据类型的常见用法

字符与字符串

如果是为了建模过程，其中字符串的操作使用并不多，有些基本的用法：

char() % 强转为字符类型

num2str() % number to string，数字转为字符串类型

length(str) % 求解字符串长度

代码实例

% 创建字符串变量并输出
string='qweasdzxzcrtyfghvbn';
disp(string) % 输出字符串
string(3:5) % 输出第三至第五个字符，注意下标是从1开始，比如这里输出的是eas
string(end:-1:1) % 倒序输出字符串

此文中会通过引用块的形式介绍一些MATLAB中的基础用法

disp()函数是MATLAB中的输出函数，即显示变量的值，可以输出数字，字符串，矩阵等数据。（后文会有演示）

MATLAB中不希望在命令行输出的内容可以在语句末尾使用分号

如果命令行又多又杂可以直接输入clc命令清除

% 现假设一个字符串中有数字字符和字母，需要将数字字符提取出来并累加求和
string = 'dawiudg42341ase89baiud2aiudsb319dabi'
str_length=length(string);
sum=0;
for i=1:str_length
    if string(i)>='0' & string(i)<='9'
        num_str = string(i);
        sum=sum+str2num(num_str);
    end
end
disp(sum)

基本的代码框架和其他的语言是类似的

for，语句的形式是i=1:number，for,while,if语句的最后需要使用end来说明次循环（分支）到此结束。

字符串的操作方法有很多，在这里就不全部列举了，又需要的时候可以通过MATLAB中的帮助文档

结构体

MATLAB中的结构体类似于python中的字典，简单地说MATLAB中结构体是以不同名字的字段作为存储容器。如：

books=struct('name',{{'qwe','asd'}},'price',[30,40])

需要注意的是这里的name中数量和price可以不相等

就会输出一下内容：



那么怎么提取结构体中的信息呢

books=struct('name',{{'qwe','asd'}},'price',[30,40])
books.name{1} % 提取name中的第一个，即qwe，以字符串形式输出

这里字段中的{}和[]都是代表什么呢，后文会解释

元胞数组

元胞数组支持将类型不同的相关数据统一放到一个单一的变量中

下面用代码演示如何使用

A=cell(1,6)

这时就创建了一个1行列的元胞数组，示意图：

( A{1}, A{2}, A{3}, A{4}, A{5}, A{6} )

每一个元胞都可以是任意类型的数据，元胞之间可以不相同

A=cell(1,6) % 一行六列的空元胞数组（注意下标是从1开始的）
A{1}=eye(5) % 第一个元胞是五阶的单位矩阵
A{2}='dawdawdwa' % 第二个元胞是字符串

前面的结构体提取中，也可以使用小括号books.name(1)取出的就是cell形式

矩阵

矩阵的可以说是MATLAB中最重要的数据类型了，下面依然是介绍一些基本用法，包括创建转置求逆等等

A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]

B=A' % 转置运算

C=A(:) % 将矩阵的列排成同一列

D=inv(A) % 求逆矩阵

A*D % 矩阵相乘

E=zeros(10,5,3) % 十行五列三维元素全为零的矩阵

E(:,:,1)=rand(10,5)

补充一些关于随机数的知识

rand()生成均匀分布的伪随机数，分布在(0,1)之间

rand(m,n)生成m行n列的均匀分布的伪随机数

rand(RandStream,m,n)用指定的随机种子生成伪随机数

rand(m,n,'double')生成指定精度的均匀分布的伪随机数，参数还可以是'single'

randn()生成标准正态分布的伪随机数（均值为0.方差为1）

randi()生成均匀分布的伪随机整数

1. randi(iMax)在(0，iMax]生成均匀分布的伪随机整数
2. randi(iMax,m,n)在(0，iMax]生成m行n列型随机矩阵
3. randi([iMin,iMax],m,n)在[iMin，iMax]生成随机矩阵

矩阵的运算

+-/是基本的运算，指的是线代意义上的矩阵乘法，A/B指的是AB的逆

.指的是矩阵与矩阵之间逐元素相乘

./同理

矩阵的下标

A=magic(5) % 五阶幻方阵
B=A(2,3) % 第二行第三列的元素（下标是从1开始算的）
C=A(3,:) % 第三行元素
D=A(:,4) % 第四列元素

幻方矩阵指的是每行每列以及对角线上元素之和都相同的矩阵