第六讲 matlab关系和逻辑运算
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MATLAB算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、按位集合运算符算术运算符MATLAB允许两种不同类型的算术运算 -•矩阵算术运算•数组算术运算矩阵算术运算与线性代数中定义的相同。
在一维和多维数组中,逐个元素执行数组运算。
矩阵运算符和数组运算符由句点符号(.)区分。
然而,由于对于矩阵和阵列的加减运算是相同的,因此对于这两种情况,运算符相同。
下表简要说明了算术运算符 -算术运算符示例代码的大小,除非是标量。
可以从任何大小的矩阵中减去标量。
矩阵乘法。
C = A * B是矩阵A和B的线性代数乘积。
更准确地说,执行公式:,对于非标量A和B,A的列数必须等于B的行数。
标量可以乘以任何大小的矩阵。
阵列乘法。
A .* B是数组A和B的逐个元素乘积。
A和B必须具有相同的关系运算符关系运算符也可以用于标量和非标量数据。
数组的关系运算符在两个数组之间执行逐个元素的比较,并返回相同大小的逻辑数组,如果为真,则元素设置为逻辑1(true),如果为假,则元素设置为逻辑0(false)。
下表显示了MATLAB中可用的关系运算符:关系运算符示例代码操作符说明描述< 小于<= 小于或等于> 大于>= 大于或等于== 等于~= 不等于逻辑运算符MATLAB提供两种类型的逻辑运算符和函数:•逐元素 - 这些运算符对逻辑阵列的相应元素进行操作。
•短路 - 这些运算符在标量和逻辑表达式上运行。
元素逻辑运算符在逻辑数组上运行逐个元素。
符号&,|和〜是逻辑数组运算符AND,OR和NOT。
短路逻辑运算符允许逻辑运算短路。
符号&&和||是逻辑短路运算符AND和OR。
逻辑运算符示例代码位运算按位运算符对位执行,并执行逐位运算。
&,|和^的真值表如下 -假设A = 60和B = 13; 现在以二进制格式,它们将如下所示:A = 0011 1100B = 0000 1101-----------------A&B = 0000 1100A|B = 0011 1101A^B = 0011 0001~A = 1100 0011ShellMATLAB提供了诸如“按位与”和“按位或”以及“按位非”操作,移位操作等位操作的各种功能。
MATLAB程序设计MATLAB提供了一个完善的程序设计语言环境,使用户能够方便地编制复杂的程序,完成各种计算。
本节先介绍关系运算、逻辑运算,再介绍M-文件(即程序文件)的结构及MATLAB的程序控制流语句。
一、关系运算和逻辑运算1.关系运算(1)关系运算符:< ;< = ;> ;> = ;= = ;~ =(2)关系表达式:用关系运算符将两个同类型的量(表达式)连接起来的式子。
【注】①关系运算本质上是标量运算,关系表达式的值是逻辑值(0-假1-真);②当作用于两个同样大小矩阵时,则分别对两个矩阵的对应元素运算,结果是一个0-1矩阵。
例1.对向量进行关系运算。
>> A=1:5,B=5:-1:1 % 输入向量A = 1 2 3 4 5B = 5 4 3 2 1>> C=(A>=4) % 对向量进行关系运算C = 0 0 0 1 1>> D=(A==B) % 对向量进行关系运算D = 0 0 1 0 02.逻辑运算(1)逻辑运算符:& (and,与)、| (or,或)、~ (not,非)(2)逻辑表达式:用逻辑将两个逻辑量连接起来的式子。
【注】①逻辑运算本质上是标量运算,它将任何非零元素视为1(真);②当作用于两个同样大小矩阵时,则分别对两个矩阵的对应元素运算,结果是一个0-1矩阵。
(真值表见P27)例2.对向量进行逻辑运算。
>> a=1:9,b=9-aa = 1 2 3 4 5 6 7 8 9b = 8 7 6 5 4 3 2 1 0>> c=~(a>4) % 非运算c = 1 1 1 1 0 0 0 0 0>> d=(a>=3)&(b<6) % 与运算d = 0 0 0 1 1 1 1 1 13.逻辑函数any(x) 向量x 中有非零元返回1,否则返回0。
(向量函数) all(x) 向量x 中所有元素非零返回1,否则返回0。
MATLAB基本使⽤⽅法:简单数学运算运算符是数学运算最基本的组成部分,它包括算术运算符、关系运算符和逻辑运算符三⼤类。
1. 算术运算符
常见算术运算包括加、减、乘、除和乘⽅等运算。
根据数学运算的要求,MATLAB系统对运算符做了相应定义,如下表所⽰:
⽰例:
⾸先,创建两个矩阵,如下:
进⾏矩阵相乘、矩阵点乘运算,如下:
进⾏矩阵右除运算a/b(等效于矩阵a乘以矩阵b的逆),如下:
进⾏矩阵左除运算a\b(等效于矩阵a的逆乘以矩阵b),如下:
2. 关系运算符
常见关系运算包括⼤于、⼩于、等于、⼤于等于、⼩于等于和不等于,定义如下表所⽰。
关系运算符主要⽤于对矩阵(或数组)与⼀个标量或与同类型的矩阵(或数组)进⾏⽐较,得出由0和1组成的矩阵或数组,其中0和1分别表⽰不满⾜和满⾜指定的关系。
⽰例:
让矩阵中每⼀个元素分别与2进⾏⽐较,如下:
让矩阵A中元素与矩阵B中对应的元素进⾏⽐较,如下:
3. 逻辑运算符
常见逻辑运算包括与、或、⾮和异或4种运算,定义如下表所⽰。
在MATLAB逻辑运算中,所有⾮零数值都被认为是“真”,零为“假”;在逻辑运算的结果中,如果判断结果为真,则输出1,否则输出0。
⽰例:
算术运算符、关系运算符和逻辑运算符在具体运算中有⼀个优先级别,如下表所⽰。
matlab的逻辑运算在Matlab中,逻辑运算是通过使用逻辑运算符来执行的。
以下是Matlab中常用的逻辑运算符:1. 逻辑与:用`&`表示,用于两个逻辑表达式的逻辑与操作。
例如:`A & B`表示A和B都为真时返回真,否则返回假。
2. 逻辑或:用`|`表示,用于两个逻辑表达式的逻辑或操作。
例如:`A | B`表示A或B为真时返回真,否则返回假。
3. 逻辑非:用`~`表示,用于对逻辑表达式的取反操作。
例如:`~A`表示A为假时返回真,否则返回假。
4. 逻辑等于:用`==`表示,用于比较两个表达式是否相等。
例如:`A == B`表示A和B相等时返回真,否则返回假。
5. 逻辑不等于:用`~=`表示,用于比较两个表达式是否不相等。
例如:`A ~= B`表示A和B不相等时返回真,否则返回假。
6. 逻辑大于:用`>`表示,用于比较两个表达式的大小关系,如果前一个表达式大于后一个表达式,则返回真,否则返回假。
例如:`A > B`表示A大于B时返回真,否则返回假。
7. 逻辑小于:用`<`表示,用于比较两个表达式的大小关系,如果前一个表达式小于后一个表达式,则返回真,否则返回假。
例如:`A < B`表示A小于B时返回真,否则返回假。
8. 逻辑大于等于:用`>=`表示,用于比较两个表达式的大小关系,如果前一个表达式大于等于后一个表达式,则返回真,否则返回假。
例如:`A >= B`表示A大于等于B时返回真,否则返回假。
9. 逻辑小于等于:用`<=`表示,用于比较两个表达式的大小关系,如果前一个表达式小于等于后一个表达式,则返回真,否则返回假。
例如:`A <= B`表示A小于等于B时返回真,否则返回假。
这些逻辑运算符可用于在Matlab中进行逻辑判断,控制程序的流程或生成逻辑向量等操作。
1.imresize函数可将图像调整为指定的大小,语法格式为A=imresize(B,[m,n]),将B图像调整为m行n列的像素大小,A为输出图片。
J=imread('C:\Users\Yang\Desktop\1.jpg');J=imresize(J,[200,100]); %将图像调整为200行乘以100列个像素大小imshow(J)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------图像的代数运算一.图像相加(imadd 函数)图像是矩阵,图像与图像相加也就是矩阵的相加,两个矩阵对应元素相加,故图像大小和类型必须保持一致。
图像与常数相加,是图像矩阵每个元素与该常数相加,相加之和(255为截断阈值)作为返回值。
格式:K=imadd(I,J); I,J是读入的两幅图像,二者中也可有一个是常数,K为相加之和。
I=imread('pears.png'); %读取图像I=imresize(I,[300,300]);%调整图像尺寸subplot(221),imshow(I);title('图1');J=imread('peppers.png'); %读取图像J=imresize(J,[300,300]);%调整图像尺寸subplot(222),imshow(J);title('图2');K1=imadd(I,J);subplot(223),imshow(K1);title('图像与图像相加')K2=imadd(J,100);title('图像与常数相加')图1与图2相加后,整体亮度变大,叠加效果较为明显,而图像与常数相加相当于在原始图像中每个像素上增加了常数个像素值。
Matlab中的逻辑运算符详解逻辑运算符是编程中常用的工具,用于处理逻辑判断和条件控制。
在Matlab编程中,逻辑运算符起着重要的作用。
本文将对Matlab中的逻辑运算符进行详细的介绍和解析。
一、逻辑运算符的基本概念逻辑运算符是用来进行逻辑判断和条件控制的运算符。
在Matlab中,常用的逻辑运算符包括与运算符、或运算符和非运算符。
具体如下:1. 与运算符(&&):当两个操作数都为true时,结果才为true;否则为false。
2. 或运算符(||):当两个操作数有一个为true时,结果就为true;只有两个操作数都为false时,结果才为false。
3. 非运算符(~):对操作数取反,将true变为false,将false变为true。
二、逻辑运算符的使用方法逻辑运算符可以用于单个逻辑表达式中,也可以用于多个逻辑表达式的组合。
下面分别对这两种情况进行详细说明。
1. 单个逻辑表达式中的逻辑运算符在单个逻辑表达式中,逻辑运算符用于对一个或多个逻辑条件进行判断。
例如:```a = 5;b = 10;if a>0 && b>0disp('a和b都大于0');end```上述代码中,通过与运算符(&&)判断了a和b是否都大于0,如果满足条件,则输出结果为“a和b都大于0”。
2. 多个逻辑表达式的组合当需要同时判断多个逻辑条件时,可以使用逻辑运算符将这些条件进行组合。
例如:```a = 5;b = 10;c = 15;if (a>0 && b>0) || c>0disp('a和b中至少有一个大于0,或者c大于0');end```上述代码中,通过与运算符(&&)和或运算符(||)将多个逻辑条件组合起来进行判断。
如果满足条件,则输出结果为“a和b中至少有一个大于0,或者c大于0”。
Matlab中的逻辑运算"&&"与"&","||"与"|"的区别逻辑运算符:& 与| 或~ 非“&”和“|”操作符可比较两个标量或两个同阶矩阵.对于矩阵来说必须符合规则,如果A和B都是0-1矩阵,则A&B或A|B也都是0-1矩阵,这个0-1矩阵的元素是A和B 对应元素之间逻辑运算的结果,逻辑操作符认定任何非零元素都为真,给出“1”,任何零元素都为假,给出“0”.非(或逻辑非)是一元操作符,即~A:当A是非零时结果为“0”;当A为“0”时,结果为“1”.因此下列两种表示:p | (~p) 结果为1.p &(~p) 结果为0.any和all函数在连接操作时很有用,设x是0-1向量,如果x中任意有一元素非零时,any(x)返回“1”,否则返回“0”;all(x)函数当x的所有元素非零时,返回“1”,否则也返回“0”.这些函数在if语句中经常被用到.如:if all(A<5)do somethingend另外,还有"&&"和"||"运算符,Matlab中的逻辑运算"&&"与"&","||"与"|"的区别如下:&&和||被称为&和|的short circuit形式,A&B(1)首先判断A的逻辑值,然后判断B的值,然后进行逻辑与的计算。
(2)A和B可以为矩阵(e.g. A=[1 0],B=[0 0])。
A&&B(1)首先判断A的逻辑值,如果A的值为假,就可以判断整个表达式的值为假,就不需要再判断B的值。
(2)A和B不能是矩阵,只能是标量。
"|"与“||”同理。
A&&B 首先判断A的逻辑值,如果A的值为假,就可以判断整个表达式的值为假,就不需要再判断B的值。
MATLAB关系运算符和逻辑运算符1 关系运算符关系运算符⽤来⽐较两个数之间的⼤⼩关系,在Matlab中的关系运算符包括:1. < ⼩于2. <= ⼩于或等于3. >⼤于4. >=⼤于或等于5. ==等于6. ~=不等于 这些关系运算符还能⽤来⽐较两个同维矩阵,实际上是⽐较两个矩阵对应的元素,⽐较结果仍然是⼀个矩阵. 如果两个矩阵的对应元素符合某个关系,则结果矩阵对应的元素为1,否则为0,例如2 逻辑运算符和逻辑函数元素/标量级的逻辑运算符 元素级(Element-Wise)的逻辑运算符⽤于对标量或矩阵元素进⾏逻辑运算,得到⼀个结果标量或结果矩阵。
假设操作数为a和b,则元素级逻辑运算符包括:1. a&b : 与运算,两标量或两元素均⾮0则返回1,否则返回0. 注意,在if 条件语句中,两个表达式的与操作⽤&&.2. a|b : 或运算,两标量或者两元素⾄少有⼀个是⾮0则返回1,否则返回0. 在条件语句中,两个表达式的或⽤||.3. ~a : ⾮运算,对作⽤的标量或矩阵元素求补,如果标量或者矩阵元素为0则结果为1,如果标量或矩阵元素不为0则结果为0.4. xor(a,b) : 异或运算,两标量或两元素均⾮0或均为0则返回0,否则返回1。
这四个逻辑运算的事例如下所⽰: 其中,与、或、⾮运算都有对应的函数形式: A & B = and(A, B), A | B=or(A, B), ~A=not(A).注意,如果两个矩阵或者两个数组要进⾏与、或、异或运算,则这两个矩阵或者数组要具有相同的维度.⽐特级的逻辑函数 ⽐特级(Bit-Wise)的逻辑运算符作⽤在⾮负两个或⼀个整数上. 运算时,先将整数参数转换成⼆进制⽐特串形式,然后按位操作。
假设操作数为a=28 (⼆进制11100)和b=21 (⼆进制10101),⽐特级的逻辑函数包括:1. bitand: 对两个操作数按位与,例如bitand(a,b)=20 (⼆进制10100).2. bitor: 对两个操作数按位或,例如bitor(a,b)=29 (⼆进制11101).3. bitcmp: 对操作数按位求反(补),其中⼆个参数时返回值的⼆进制串长度,不能⼩于原操作数的⼆进制长度,例如bitcmp(a,5)=3 (⼆进制00011).4. bitxor: 对两个操作数按位异或,例如bitxor(a,b)=9(⼆进制01001).。