Matlab学习--M文件的构成和矩阵运算和数组运算的不同

Matlab基础

一、M函数编程

1.M-文件

Matlab学习--M文件的构成和矩阵运算和数组运算的不同

2.矩阵运算和数组运算的不同

Matlab有两种不同的算子,矩阵运算由线性代数的规则来定义.而数组运算可以逐个元素地执行,并且可以用于多维数组.
正如matlab(矩阵实验室)这个名字一样,matlab的数据结构只有矩阵(array)一种形式(可细分为普通矩阵和稀疏矩阵)。

单个的数就是1 * 1的矩阵;
数组或向量就是1 * n或n*1的矩阵。
事实上对于matlab来说数、数组或向量和二维矩阵在本质上没有任何区别,他们的维数都是2,一切都是以矩阵的形式保存的。


一维数组相当于向量,二维数组相当于矩阵,所以矩阵是数组的子集。

1.数组的运算是指数组对应元素之间的运算,也称点运算.
2.矩阵是一个二维数组,所以矩阵的加、减、数乘等运算与数组运算是一致的。
3.矩阵的乘法、乘方和除法有特殊的数学含义,并不是数组对应元素的运算.
但有两点要注意:
(1)对于乘法、乘方和除法等三种运算,矩阵运算与数组运算的运算符及含义都不同:矩阵运算按线性变换定义,使用通常符号;数组运算按对应元素运算定义,使用点运算符;
(2)数与矩阵加减、矩阵除法在数学是没有意义的,在MATLAB中为简便起见,定义了这两类运算。


数组中的元素可以是字符等;矩阵中的只能是数;
这是二者最直观的区别。因为矩阵是一个数学概念(线性代数里的),数组是个计算机上的概念。

《精通MATLAB6.5版》(张志涌编著,北京航空航天大学出版社)中说:
从外观形状和数据结构上看,二维数组和数学中的矩阵没有区别。但是矩阵作为一种变换或映射算子的体现,矩阵运算有着明确而严格的数学规则。而数组运算是Matlab软件所定义的规则,其目的是为了数据管理方便、操作简单、指令形式自然和执行计算的有效。虽然数组运算尚缺乏严谨的数学推理,虽然数组运算仍在完善和成熟中,但是它的作用和影响正随着matlab的发展而扩大。
数组运算:
数与数组加减:k+/-A %k加或减A的每个元素
数组乘数组: A.*B %对应元素相乘
数组乘方:  A.^k %A的每个元素k次方;k.^A,分别以k为底A的各元素为指数求幂值
数除以数组: k./A和A./k %k分别被A的元素除
数组除法: 左除A.\B,右除B./A %对应元素相除

矩阵运算:
数与矩阵加减:k+/-A %等价于kones(size(A))+/-A
矩阵乘法: A
B %按数学定义的矩阵乘法规则
矩阵乘方:  A^k %k个矩阵A相乘
矩阵除法: 左除A\B右除B/A %分别为AX=B和XA=B的解
可见,数组的运算很简单。若不考虑数学意义时,矩阵是数组的二维版本。


构造数组:
1、直接构造:用空格或逗号间隔数组元素
x=[1,2,3,4,5,6]
2、增量法构造:使用冒号操作符创建数组
a=first:end %递增,且步长为1的数组
a=first:step:end %指定增量步长值创建任何等差序列
3、用linspace函数构造
x=linspace(first,last,num) %需要指定首尾值和元素总个数,步长根据num平均分配
构造矩阵
1、简单创建方法
用[ ],逗号或空格格开各元素,分号隔开各行,注意各行具有相同的元素个数。
2、构造特殊矩阵
ones,zeros,eye,diag,magic,rand,randn,randpem


自己试了试代码:
Matlab学习--M文件的构成和矩阵运算和数组运算的不同

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参考文章:1.https://www.cnblogs.com/hainanlinyu/archive/2013/05/13/3076256.html