Matlab矩阵操作
- 格式:doc
- 大小:43.50 KB
- 文档页数:8
MATLAB中对矩阵的基本操作在MATLAB中,可以对矩阵进行多种基本操作,包括创建矩阵、访问元素、改变矩阵的大小、插入和删除元素、矩阵的运算等。
以下是对这些操作的详细说明:1.创建矩阵:在MATLAB中,可以使用多种方式创建矩阵。
其中最常用的方式是使用方括号将元素排列成行或列,例如:```A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9];```这将创建一个3x3的矩阵A,其元素为1到92.访问元素:可以使用括号和下标来访问矩阵中的元素。
下标从1开始计数。
例如,要访问矩阵A的第二行第三列的元素,可以使用以下代码:```A(2,3);```这将返回矩阵A的第二行第三列的元素。
3.改变矩阵的大小:可以使用函数如reshape和resize来改变矩阵的大小。
reshape函数可以将矩阵重新组织为不同的行和列数。
例如,以下代码使用reshape 将3x3的矩阵A重新组织为1x9的矩阵B:```B = reshape(A, 1, 9);```resize函数可以改变矩阵的大小,可以用来增加或减少矩阵的行和列数。
例如,以下代码将矩阵A的大小改变为2x6:```A = resize(A, 2, 6);```4.插入和删除元素:可以使用括号和下标来插入和删除矩阵中的元素。
例如,以下代码会在矩阵A的第二行的末尾插入一个元素10:```A(2, end+1) = 10;```同时,可以使用括号和下标来删除矩阵中的元素。
以下代码将删除矩阵A的第一行的第二个元素:```A(1,2)=[];```这将删除矩阵A的第一行的第二个元素。
5.矩阵的运算:-矩阵乘法:使用*符号进行矩阵乘法运算。
例如,以下代码将矩阵A 与矩阵B相乘:```C=A*B;```-矩阵加法和减法:使用+和-符号进行矩阵加法和减法运算。
例如,以下代码将矩阵A和矩阵B相加得到矩阵C:```C=A+B;```-矩阵转置:使用'符号进行矩阵的转置操作。
例如,以下代码将矩阵A转置:```B=A';```-矩阵相乘:使用.*符号进行矩阵的元素级相乘运算。
MATLAB矩阵操作大全1. 创建矩阵:可以使用函数`zeros`、`ones`、`eye`、`rand`等来创建全零矩阵、全一矩阵、单位矩阵和随机矩阵。
2.矩阵索引:可以使用`(`或`[]`来访问矩阵中的元素。
例如,`A(3,2)`表示访问矩阵A中第3行第2列的元素。
3.矩阵运算:可以使用`+`、`-`、`*`、`/`等运算符对矩阵进行加法、减法、乘法和除法运算。
4. 矩阵转置:可以使用`'`符号或`transpose`函数来对矩阵进行转置操作。
例如,`B = A'`表示将矩阵A转置为矩阵B。
5.矩阵加法和减法:可以使用`+`和`-`运算符对两个矩阵进行逐元素的加法和减法运算。
6.矩阵乘法和除法:可以使用`*`和`/`运算符对矩阵进行乘法和除法运算。
注意,矩阵乘法是按照矩阵相应元素进行乘法运算,并不是简单的逐元素乘法。
7. 矩阵求逆:可以使用`inv`函数来求矩阵的逆矩阵。
例如,`B =inv(A)`表示求矩阵A的逆矩阵,并将结果保存在矩阵B中。
8. 矩阵转换:可以使用转换函数`double`、`single`、`int8`、`int16`、`int32`、`int64`等将矩阵的数据类型转换为指定类型。
9. 矩阵求解线性方程组:可以使用`solve`函数来求解线性方程组。
例如,`x = solve(A, b)`表示求解线性方程组Ax = b,并将结果保存在向量x中。
10. 矩阵求特征值和特征向量:可以使用`eig`函数来求矩阵的特征值和特征向量。
例如,`[V, D] = eig(A)`表示求矩阵A的特征值和特征向量,并将结果保存在矩阵V和对角矩阵D中。
11. 矩阵的行列式:可以使用`det`函数来计算矩阵的行列式。
例如,`D = det(A)`表示计算矩阵A的行列式,并将结果保存在变量D中。
12. 矩阵的秩:可以使用`rank`函数来计算矩阵的秩。
例如,`r = rank(A)`表示计算矩阵A的秩,并将结果保存在变量r中。
Matlab中的矩阵操作技巧指南在科学计算和数据处理中,矩阵操作是一个非常重要的环节。
Matlab作为一种功能强大的计算工具,提供了丰富的矩阵操作函数和技巧,帮助用户更高效地处理数据。
本文将为大家介绍一些在Matlab中常用的矩阵操作技巧,希望对广大Matlab用户有所帮助。
一、矩阵的创建和赋值在Matlab中,创建矩阵有多种方式。
可以使用数组、函数、特殊值或其他操作创建矩阵。
下面是一些常见的创建矩阵的方法。
1.1 使用数组创建矩阵使用数组创建矩阵是一种简单直观的方式。
可以通过一维或多维数组来创建矩阵。
```matlabA = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9] % 创建一个3x3的矩阵B = [1, 2, 3; 4, 5, 6] % 创建一个2x3的矩阵```1.2 使用函数创建矩阵除了使用数组,还可以使用Matlab提供的函数来创建矩阵。
常用的函数有zeros, ones, eye等。
```matlabC = zeros(3, 3) % 创建一个3x3的全零矩阵D = ones(2, 4) % 创建一个2x4的全一矩阵E = eye(5) % 创建一个5x5的单位矩阵```1.3 特殊值的矩阵Matlab中还提供了一些特殊值的矩阵,如全1矩阵、全0矩阵等。
```matlabF = ones(3, 3) % 创建一个3x3的全1矩阵G = zeros(2, 4) % 创建一个2x4的全0矩阵```二、矩阵的索引和切片在Matlab中,可以使用索引和切片操作来获取矩阵的元素或对矩阵进行切片操作。
2.1 矩阵的索引可以使用单个索引、行索引或列索引来获取矩阵的元素。
```matlabA = magic(3) % 创建一个3x3的魔方矩阵element = A(2, 3) % 获取第2行第3列的元素row = A(1, :) % 获取第1行的所有元素column = A(:, 2) % 获取第2列的所有元素```2.2 矩阵的切片可以使用切片操作来获取矩阵的子矩阵。
matlab矩阵逻辑运算
在MATLAB中,矩阵的逻辑运算包括以下几种常见的操作:
1. 逻辑与(&)运算:使用符号"&"进行逻辑与运算,对两个矩阵的元素分别进行逻辑与运算,返回一个新的矩阵,其中对应位置的元素为逻辑与的结果。
例如:
```
A = [1 0; 1 1];
B = [0 1; 1 0];
C = A & B;
```
结果为:
```
C = [0 0; 1 0]
```
2. 逻辑或(|)运算:使用符号"|"进行逻辑或运算,对两个矩阵的元素分别进行逻辑或运算,返回一个新的矩阵,其中对应位置的元素为逻辑或的结果。
例如:
```
A = [1 0; 1 1];
B = [0 1; 1 0];
C = A | B;
```
结果为:
```
C = [1 1; 1 1]
```
3. 逻辑非(~)运算:使用符号"~"进行逻辑非运算,对一个矩阵的每个元素进行逻辑非运算,返回一个新的矩阵,其中对应位置的元素为逻辑非的结果。
例如:
```
A = [1 0; 1 1];
C = ~A;
```
结果为:
```
C = [0 1; 0 0]
```
这些逻辑运算可以用于整个矩阵,也可以用于矩阵中的每个元素。
需要注意的是,矩阵的逻辑运算结果都是逻辑矩阵,即元素的值只能是0或1。
一、矩阵的表示在MATLAB中创建矩阵有以下规则:a、矩阵元素必须在”[ ]”内;b、矩阵的同行元素之间用空格(或”,”)隔开;c、矩阵的行与行之间用”;”(或回车符)隔开;d、矩阵的元素可以是数值、变量、表达式或函数;e、矩阵的尺寸不必预先定义。
二,矩阵的创建:1、直接输入法最简单的建立矩阵的方法是从键盘直接输入矩阵的元素,输入的方法按照上面的规则。
建立向量的时候可以利用冒号表达式,冒号表达式可以产生一个行向量,一般格式是:e1:e2:e3,其中e1为初始值,e2为步长,e3为终止值。
还可以用linspace函数产生行向量,其调用格式为:linspace(a,b,n) ,其中a和b是生成向量的第一个和最后一个元素,n是元素总数。
2、利用MATLAB函数创建矩阵基本矩阵函数如下:(1) ones()函数:产生全为1的矩阵,ones(n):产生n*n维的全1矩阵,ones(m,n):产生m*n 维的全1矩阵;(2) zeros()函数:产生全为0的矩阵;(3) rand()函数:产生在(0,1)区间均匀分布的随机阵;(4) eye()函数:产生单位阵;(5) randn()函数:产生均值为0,方差为1的标准正态分布随机矩阵。
3、利用文件建立矩阵当矩阵尺寸较大或为经常使用的数据矩阵,则可以将此矩阵保存为文件,在需要时直接将文件利用load命令调入工作环境中使用即可。
同时可以利用命令reshape对调入的矩阵进行重排。
reshape(A,m,n),它在矩阵总元素保持不变的前提下,将矩阵A重新排成m*n的二维矩阵。
二、矩阵的简单操作1.获取矩阵元素可以通过下标(行列索引)引用矩阵的元素,如Matrix(m,n)。
也可以采用矩阵元素的序号来引用矩阵元素。
矩阵元素的序号就是相应元素在内存中的排列顺序。
在MATLAB中,矩阵元素按列存储。
序号(Index)与下标(Subscript )是一一对应的,以m*n矩阵A为例,矩阵元素A(i,j)的序号为(j-1)*m+i。
matlab 矩阵汉字摘要:1.MATLAB 简介2.MATLAB 中的矩阵操作3.在MATLAB 中使用汉字4.汉字矩阵的显示和操作正文:一、MATLAB 简介MATLAB(Matrix Laboratory)是一款广泛应用于科学计算、数据分析、可视化等领域的软件。
它以矩阵计算为基础,提供了丰富的函数库和工具箱,为用户提供了高效、便捷的编程环境。
二、MATLAB 中的矩阵操作在MATLAB 中,矩阵操作非常简单。
用户可以通过以下方式创建矩阵:1.使用方括号直接创建矩阵:`A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]`。
2.使用命令创建矩阵:`A = zeros(3, 3)`,其中3 表示矩阵的行数和列数,0 表示元素全为0。
此外,MATLAB 还提供了许多矩阵操作函数,如加法、乘法、求逆等。
例如:1.两个矩阵相加:`B = A + C`。
2.两个矩阵相乘:`D = A * B`。
3.求矩阵逆:`A = inv(B)`。
三、在MATLAB 中使用汉字在MATLAB 中,可以直接使用汉字作为矩阵的元素。
在创建矩阵时,只需将汉字作为元素放入方括号中即可。
例如:`name = ["张三", "李四", "王五"];` 创建一个包含姓名的矩阵。
四、汉字矩阵的显示和操作对于汉字矩阵,MATLAB 同样提供了许多常用的显示和操作功能。
例如:1.显示矩阵:`disp(A)`。
2.矩阵转置:`A = transpose(A)`。
3.矩阵行交换:`A = swaprows(A, 1, 2)`。
4.矩阵列交换:`A = swapcolumns(A, 1, 2)`。
如何使用Matlab进行矩阵运算随着科学技术的不断发展,矩阵运算在各个领域的应用日益广泛。
Matlab作为一款功能强大的数学软件,其矩阵运算能力非常强大。
本文将介绍如何使用Matlab进行矩阵运算,希望能对读者在科学研究和工程实践中的矩阵计算有所帮助。
一、Matlab的基本矩阵运算1. 创建矩阵在Matlab中,可以使用一对方括号`[]`来创建矩阵。
例如,要创建一个3行3列的矩阵A,可以使用如下命令:A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]。
这样就创建了一个元素分别为1到9的3行3列矩阵。
2. 矩阵加法和减法Matlab中可以使用加号和减号来进行矩阵的加法和减法运算。
例如,要计算矩阵A和B的和,可以使用命令C = A + B;要计算矩阵A和B的差,可以使用命令D = A - B。
3. 矩阵乘法Matlab中使用乘号`*`来进行矩阵的乘法运算。
例如,要计算矩阵A和B的乘积,可以使用命令C = A * B。
需要注意的是,矩阵乘法是满足结合律的,即A *(B * C) = (A * B) * C。
4. 矩阵转置在Matlab中,可以使用单引号`'`来对矩阵进行转置操作。
例如,对矩阵A进行转置,可以使用命令B = A'。
需要注意的是,转置操作只能应用于二维矩阵。
5. 求逆矩阵在Matlab中,可以使用inv函数来求解矩阵的逆矩阵。
例如,要求矩阵A的逆矩阵,可以使用命令B = inv(A)。
需要注意的是,只有方阵才有逆矩阵。
6. 矩阵的特征值和特征向量Matlab中可以使用eig函数来求解矩阵的特征值和特征向量。
例如,要求矩阵A的特征值和特征向量,可以使用命令[V,D] = eig(A),其中V为特征向量矩阵,D 为特征值对角矩阵。
二、Matlab的高级矩阵运算1. 矩阵的点乘和叉乘Matlab中使用.*和.^来进行矩阵的点乘和叉乘运算。
例如,要计算矩阵A和B 的点乘,可以使用命令C = A .* B;要计算矩阵A和B的叉乘,可以使用命令D =A .^ B。
matlab矩阵的生成方法Matlab是一种重要的数学软件工具,广泛应用于科学计算、数据分析、图像处理等领域。
在Matlab中,矩阵是一种常见的数据结构,用于存储和处理多维数据。
本文将介绍几种常见的矩阵生成方法,帮助读者更好地理解和应用Matlab中的矩阵操作。
一、手动输入矩阵在Matlab中,我们可以通过手动输入元素的方式来生成矩阵。
可以使用方括号将元素组合成矩阵,并使用逗号或空格分隔不同行的元素。
例如,要生成一个3行2列的矩阵,可以使用如下代码:```matlabA = [1, 2;3, 4;5, 6];```二、生成全零矩阵在实际问题中,有时需要生成全零矩阵。
在Matlab中,可以使用`zeros`函数来生成指定大小的全零矩阵。
例如,要生成一个3行2列的全零矩阵,可以使用如下代码:```matlabA = zeros(3, 2);```三、生成全一矩阵与生成全零矩阵类似,生成全一矩阵也是一种常见的需求。
在Matlab中,可以使用`ones`函数来生成指定大小的全一矩阵。
例如,要生成一个2行3列的全一矩阵,可以使用如下代码:```matlabA = ones(2, 3);```四、生成对角矩阵对角矩阵是一种特殊的矩阵,除了主对角线上的元素外,其它元素都为零。
在Matlab中,可以使用`diag`函数来生成对角矩阵。
例如,要生成一个3行3列的对角矩阵,主对角线上的元素为1、2、3,可以使用如下代码:```matlabA = diag([1, 2, 3]);```五、生成随机矩阵在某些情况下,需要生成随机的矩阵。
在Matlab中,可以使用`rand`函数来生成指定大小的随机矩阵。
例如,要生成一个3行2列的随机矩阵,可以使用如下代码:```matlabA = rand(3, 2);```六、生成等差数列矩阵等差数列矩阵是一种特殊的矩阵,每一行都是一个等差数列。
在Matlab中,可以使用冒号操作符来生成等差数列,并通过重复该操作来生成矩阵。
MATLAB命令大全和矩阵操作大全 -dengjianqiang2011的专栏 - 博客频道 -MATLAB矩阵操作大全一、矩阵的表示在MATLAB中创建矩阵有以下规则:a、矩阵元素必须在”[ ]”内;b、矩阵的同行元素之间用空格(或”,”)隔开;c、矩阵的行与行之间用”;”(或回车符)隔开;d、矩阵的元素可以是数值、变量、表达式或函数;e、矩阵的尺寸不必预先定义。
二,矩阵的创建:1、直接输入法最简单的建立矩阵的方法是从键盘直接输入矩阵的元素,输入的方法按照上面的规则。
建立向量的时候可以利用冒号表达式,冒号表达式可以产生一个行向量,一般格式是:e1:e2:e3,其中e1为初始值,e2为步长,e3为终止值。
还可以用linspace函数产生行向量,其调用格式为:linspace(a,b,n),其中a和b是生成向量的第一个和最后一个元素,n是元素总数。
2、利用MATLAB函数创建矩阵基本矩阵函数如下:(1)ones()函数:产生全为1的矩阵,ones(n):产生n*n维的全1矩阵,ones(m,n):产生m*n维的全1矩阵;(2) zeros()函数:产生全为0的矩阵;(3) rand()函数:产生在(0,1)区间均匀分布的随机阵;(4) eye()函数:产生单位阵;(5) randn()函数:产生均值为0,方差为1的标准正态分布随机矩阵。
3、利用文件建立矩阵当矩阵尺寸较大或为经常使用的数据矩阵,则可以将此矩阵保存为文件,在需要时直接将文件利用load命令调入工作环境中使用即可。
同时可以利用命令reshape对调入的矩阵进行重排。
reshape(A,m,n),它在矩阵总元素保持不变的前提下,将矩阵A重新排成m*n的二维矩阵。
二、矩阵的简单操作1.获取矩阵元素可以通过下标(行列索引)引用矩阵的元素,如 Matrix(m,n)。
也可以采用矩阵元素的序号来引用矩阵元素。
矩阵元素的序号就是相应元素在内存中的排列顺序。
Matlab操作矩阵的相关⽅法Matlab操作矩阵的相关⽅法下⾯这篇⽂章主要是对吴恩达⽼师机器学习中matlab操作的⼀个整理和归纳⼀、基本操作1.⽣成矩阵(ones、zeros)A = [1 2;3 4;5 6] #⽣成3⾏4列的矩阵B = [1 2 3] #B就是⼀个⾏向量C = [1;2;3] #定义c为⼀个列向量D = 1:0.1:2 #定义开始值为1,步长为0.1,结束值为2的⼀个⾏向量E = 1:6 #定义开始值为1,步长默认为1,结束值为6的⾏向量ones(2,3) #矩阵中所有元素都为1 定义⼀个2⾏3列的矩阵zeros(2,3) #矩阵中所有的元素都为0 定义⼀个2⾏3列的矩阵2.⽣成随机矩阵(rand、randn)rand(1,3) #⽣成1⾏3列的随机矩阵randn(2,3) #⽣成⾼斯随机矩阵,⾼斯随机矩阵即为标准差或⽅差为13.⽣成单位矩阵(eye(n))eye(n) #⽣成n⾏n列的单位矩阵4.帮助命令(help)help 变量名 #可查看函数的API详解⼆、移动数据1.操作.txt⽂件(load)1.1 加载.txt⽂件并且拆分⽂件的⾏和列的值data = load('⽂件路径') #加载⽂件获取多列的数据(获取多⾏的数据和多列类似,只需要修改第⼀个参数即可)data(:,1) #拿到所有⾏第⼀列的数据data(:,1:2) #拿到所有⾏第⼀列和第⼆列的数据data(:,1:3) #拿到所有⾏第⼀列、第⼆列和第三列的数据data(:,[1,3]) #拿到所有⾏第⼀列和第三列的数据将矩阵所有的数据扁平化为⼀列data(:)将矩阵所有的数据扁平化为⼀⾏data(:)'1.2 将数据保存为.txt⽂件v = data(:,1) #拿到第⼀列的数据save test.txt v -ascii #将数据保存到test.txt⽂件中2.矩阵的操作2.1 获得矩阵的⾏数和列数(size())size(A) #返回⼀个1⾏2列的矩阵分别是矩阵的⾏数和列数size(A,1) #返回矩阵的⾏数size(A,2) #返回矩阵的列数2.2 拿到矩阵的最⼤维度(length())length(A) #获得矩阵的⾏数和列数中维度较⼤的⼀个2.3 通过矩阵索引获取某⼀个值A(m,n) #索引到矩阵m⾏n列的位置2.4 修改矩阵的某⼀⾏或者某⼀列A(:,2) = [10;11;12] #修改矩阵第⼆列的数据2.5 在矩阵中添加⼀⾏新的数据A = [A,[10;11;12]] #向矩阵中添加⼀⾏新的数据C=[A B]2.6 矩阵的结合横向结合:A = [1 2;3 4;5 6]B = [11 12;13 14;15 16]C = [A B]纵向结合:C= [A;B]三、计算数据1.A.*B(矩阵之间的乘积)A .*B # A中对应位置元素和B中对应位置元素的乘积2.A.^2 (矩阵⾃⾝的平⽅)A.^2 #矩阵A的平⽅(A矩阵中的每个元素都平⽅)3.1./A(矩阵中每个元素的倒数)1./A 矩阵A中每个元素分别求倒数4.log(A) (对矩阵中每个元素求对数) ,exp(A)(对A中的每个元素以e的底数)5.abs(A)(对矩阵中的每个元素求绝对值)6.-A(对矩阵中的每个元素求相反数)7.A+1(对矩阵中每个对应的元素+1)8.A’(A的转置)9.⼀些有⽤的函数求矩阵中最⼤的⼀个值:max(max(A))或者max(A(:)) ⾸先扁平化A成为⼀个列向量,然后求最⼤值max是默认求每列的最⼤值:max(A) #求矩阵A的最⼤值(如果A是矩阵,会拿到每⼀列的最⼤值)max(A,[],1) #拿到矩阵A中每⼀列的最⼤值max(A,[],2) #拿到矩阵A中每⼀⾏的最⼤值[val, ind] = max(a) #返回矩阵A中的最⼤值和索引A<3 (对应元素的⽐较如果⼩于3返回1,如果⼤于3返回0)find(A<3) #找到A中所有⼩于3的元素,并且返回他们的索引A=magic(3) #任意⾏、列、对⾓的元素相加的和等于相同的值[r,c] = find(A>=7) #拿到所有⼤于等于7的元素的所在⾏和列sum(A) #获得矩阵中所有元素的和sum(A,1) #获得矩阵中每⼀列相加的和sum(A,2) #获得矩阵中每⼀⾏相加的和sum(sum(A)) #获得所有元素的值prod(A) #获得矩阵中所有元素的乘积floor(A) #对矩阵中所有元素向下取整ceil(A) #对矩阵中所有元素向上取整10.逆矩阵pinv(A) #求A得逆矩阵pinv(A)*A #就会拿到单位矩阵四、数据绘制1.绘制正弦函数t = [0:0.01:0.98];y1 = sin(2*pi*4*t);plot(t,y1);2.绘制余弦函数t = [0:0.01:0.98];y2 = cos(2*pi*4*t);plot(t,y2);3.同时绘制正弦函数和余弦函数t = [0:0.01:0.98];y1 = sin(2*pi*4*t);y2 = cos(2*pi*4*t);plot(t,y1);hold on; #hold on 的作⽤是在旧的图像上绘制新的图像plot(t,y2,'r')xlabel('times'); #添加横轴的labelylabel('values'); #添加纵轴的labellegend('sin','cos') #将图例添加到右上⾓title('my plot') #给图像⼀个titleclose; #关闭图像figure(1);plot(t,y1);figure(2);plot(t,y2); #给不同的图像命名4.将图像分为⼀个1*2的格⼦subplot(1,2,1) #前两个参数的意思是分为1*2的格⼦,后⾯⼀个参数的意思是当前使⽤第⼀个格⼦5.改变轴的刻度axis([0.5 1 -1 1]) #(xmin xmax ymin ymax)6.清除⼀副图像(clf)7.可视化⼀个矩阵A = magic(5)imagesc(A);imagesc(A), colorbar, colormap gray; #⼀个灰度分布图。
MATLAB的矩阵运算阅读⽬录 MATLAB是基于矩阵和数组计算的,可以直接对矩阵和数组进⾏整体的操作,MATLAB有三种矩阵运算类型:矩阵的代数运算、矩阵的关系运算和矩阵的逻辑运算。
其中,矩阵的代数运算应⽤最⼴泛。
本⽂主要讲述矩阵的基本操作,涉及矩阵的创建、矩阵的代数运算、关系运算和逻辑运算等基本知识。
矩阵的创建直接输⼊法创建矩阵% 1. 直接输⼊法创建矩阵>> A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9]A =1 2 34 5 67 8 9函数法创建矩阵简单矩阵% 2. 函数法创建矩阵>> zeros(3)% ⽣成3x3的全零矩阵ans =0 0 00 0 00 0 0>> zeros(3,2)% ⽣成3x2的全零矩阵ans =0 00 00 0>> eye(3)% ⽣成单位矩阵ans =1 0 00 1 00 0 1>> ones(3)% ⽣成全1矩阵ans =1 1 11 1 11 1 1>> magic(3)% ⽣成3x3的魔⽅阵ans =8 1 63 5 74 9 2>> diag(1:3)% 对⾓矩阵ans =1 0 00 2 00 0 3>> diag(1:5,1)% 对⾓线向上移1位矩阵ans =0 1 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 >> diag(1:5,-1)% 对⾓线向下移1位矩阵ans =0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 02 0 0 0 0 0 03 0 0 0 0 0 04 0 0 0 0 0 05 0 >> triu(ones(3,3))% 上三⾓矩阵ans =1 1 10 1 10 0 1>> tril(ones(3,3))% 下三⾓矩阵ans =1 0 01 1 01 1 1随机矩阵>> rand(3)% ⽣成随机矩阵ans =0.2898 0.8637 0.05620.4357 0.8921 0.14580.3234 0.0167 0.7216>> rand('state',0); % 设定种⼦数,产⽣特定种⼦数下相同的随机数>> rand(3)ans =0.9501 0.4860 0.45650.2311 0.8913 0.01850.6068 0.7621 0.8214>> a = 1; b = 100;>> x = a + (b-a)* rand(3)% 产⽣区间(1,100)内的随机数x =38.2127 20.7575 91.113389.9610 31.0064 53.004043.4711 54.2917 31.3762>> a = 1; b = 100;>> a + fix(b * rand(1,50))% 产⽣50个[1,100]内的随机正整数ans =列 1 ⾄ 154 72 77 6 63 27 32 53 41 90 58 57 40 70 57列 16 ⾄ 3035 60 28 5 84 11 73 45 100 57 47 42 22 24 32列 31 ⾄ 4587 26 97 31 38 35 71 62 76 80 22 90 90 94 28列 46 ⾄ 5048 26 37 53 39相似函数扩展>> randn(3)% ⽣成均值为0,⽅差为1的正太分布随机数矩阵ans =-0.4326 0.2877 1.1892-1.6656 -1.1465 -0.03760.1253 1.1909 0.3273>> randperm(10)% ⽣成1-10之间随机分布10个正整数ans =4 9 10 25 8 1 3 7 6% 多项式x^3 - 7x + 6 的伴随矩阵>> u = [1,0,-7,6];>> A = compan(u)% ⽣成伴随矩阵A =0 7 -61 0 00 1 0>> eig(A) % 此处eig()函数⽤于求特征值% 利⽤伴随矩阵求得⽅程的根ans =-3.00002.00001.0000矩阵的运算矩阵的代数运算矩阵的算术运算>> A = [1,1;2,2];>> B = [1,1;2,2];>> AA =1 12 2>> BB =1 12 2>> A + Bans =2 24 4>> B-Aans =0 00 0>> A * Bans =3 36 6>> A^2ans =3 36 6>> A^3ans =9 918 18矩阵的运算函数>> C = magic(3)C =8 1 63 5 74 9 2>> size(C)ans =3 3>> length(C)ans =3>> sum(C)ans =15 15 15>> max(C)ans =8 9 7>> C'ans =8 3 41 5 96 7 2>> inv(C)ans =0.1472 -0.1444 0.0639 -0.0611 0.0222 0.1056 -0.0194 0.1889 -0.1028矩阵的元素群运算元素群运算,是指矩阵中的所有元素按单个元素进⾏运算,也即是对应位置进⾏运算。
matlab 矩阵运算矩阵(matrix)是一种由多个数字构成的结构,它可以用来表示多种不同的数学问题和概念。
矩阵运算是指使用矩阵进行计算的处理工作,它是数学中最基本且最有用的技术之一,用于处理复杂的数学问题。
matlab阵操作的基本概念在matlab中,可以定义任意大小的矩阵,其中矩阵的每一列代表一个向量。
一个向量是一组数,它可以用来表示一个变量,比如位置、速度、加速度等。
在matlab中,可以使用矩阵运算来解决各种数学问题,并进行更多高级和复杂的数学运算。
matlab的矩阵操作包括:数乘、矩阵的加法与减法、矩阵的转置、矩阵的乘法、矩阵的乘方等。
数乘是将矩阵乘以一个数,可以把矩阵中的每一个元素乘以这个数。
加法与减法的矩阵运算是将两个等大的矩阵相加或相减,元素之间的操作是加法或减法。
矩阵转置是将矩阵中行和列互换,这种操作能够使得矩阵得以更加高效地运作。
矩阵乘法是将两个矩阵相乘,这样做会生成一个新的矩阵,其值由这两个矩阵中的每个元素相乘而得到。
最后,矩阵的乘方操作指的是对矩阵进行N次乘方运算,通过这种方式可以通过连续的乘法来快速求出矩阵的N次方。
matlab操作矩阵的实战方法maatlab提供了一个专门的矩阵操作界面,可以轻松地操纵矩阵。
首先,要定义矩阵,可以使用matlab的命令行或是图形化界面。
在matlab的命令行中,可以使用矩阵创建命令定义一个矩阵:A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];这样就创建了一个3*3的矩阵A。
如果想要进行一些数值计算,可以使用matlab中的算术操作符号,如:B = A + 1其中,B矩阵的元素均比A矩阵的元素多1,即:B = [2 3 4; 5 6 7; 8 9 10]如果要求矩阵的转置,则可以使用如下命令:C = A其中,C矩阵为A转置,即:C = [1 4 7; 2 5 8; 3 6 9]在matlab中,还可以求矩阵的乘法:D = A*C此例中D矩阵为A与C相乘,即:D = [30 36 42;66 81 96;102 126 150]最后,在matlab中还可以进行矩阵乘方运算,如:E = A ^ 3此例中,E矩阵为A的3次方,即:E = [468 576 684; 1062 1311 1560; 1656 2052 2448]总结以上就是matlab矩阵运算的整体介绍,matlab的矩阵运算包括:数乘、矩阵的加法与减法、矩阵的转置、乘法和乘方。
matlab矩阵运算程序Matlab 是一种强大的数学计算软件,特别适用于矩阵运算。
以下是一个简单的 Matlab 程序,演示了一些基本的矩阵运算,包括矩阵的创建、加法、乘法、转置等。
% 创建矩阵 A 和 BA = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9];B = [9, 8, 7; 6, 5, 4; 3, 2, 1];% 显示矩阵 A 和 Bdisp('Matrix A:');disp(A);disp('Matrix B:');disp(B);% 矩阵加法C = A + B;disp('Matrix Sum (A + B):');disp(C);% 矩阵乘法D = A * B;disp('Matrix Product (A * B):');disp(D);% 矩阵转置E = A';disp('Transpose of Matrix A:');disp(E);% 矩阵元素相乘F = A .* B;disp('Element-wise Product of A and B:'); disp(F);% 矩阵求逆G = inv(A);disp('Inverse of Matrix A:');disp(G);% 求矩阵行列式detA = det(A);disp('Determinant of Matrix A:');disp(detA);这个程序演示了一些常见的矩阵运算,你可以通过复制粘贴到Matlab 中执行。
请注意,矩阵乘法使用 *,而矩阵元素相乘使用 .*。
矩阵求逆和行列式的计算要求矩阵是可逆的,因此程序中使用的矩阵A 需要是可逆矩阵。
Matlab中矩阵运算的常用函数介绍Matlab是一种流行的数值计算软件,广泛应用于科学计算、数据分析等领域。
在Matlab中,矩阵是一种最基本的数据结构之一,几乎所有的数值计算都离不开矩阵运算。
本文将介绍一些常用的Matlab矩阵运算函数,帮助读者更好地理解和应用这些函数。
1. 矩阵创建与赋值在Matlab中,可以使用矩阵创建函数来创建一个矩阵对象。
常用的矩阵创建函数包括:- zeros:创建一个全零矩阵。
- ones:创建一个全一矩阵。
- eye:创建一个单位矩阵。
- rand:创建一个随机矩阵。
例如,使用zeros函数创建一个大小为3×3的全零矩阵:```matlabA = zeros(3,3);```可以使用“=”运算符将矩阵赋值给一个变量,如上例中的变量A。
2. 矩阵操作Matlab提供了一系列的矩阵操作函数,用于对矩阵进行各种操作。
常用的矩阵操作函数包括:- transpose:求矩阵的转置。
- repmat:重复矩阵。
- reshape:改变矩阵的形状。
- inv:求矩阵的逆。
- det:求矩阵的行列式。
例如,使用transpose函数求一个矩阵的转置:```matlabA = [1,2,3;4,5,6;7,8,9];B = transpose(A);```上述代码将矩阵A的转置赋值给了变量B。
3. 矩阵运算Matlab中可以进行各种矩阵运算。
常用的矩阵运算函数包括:- plus:矩阵相加。
- minus:矩阵相减。
- mtimes:矩阵相乘。
- times:矩阵元素对应相乘。
例如,使用mtimes函数计算两个矩阵的点乘:```matlabA = [1,2,3;4,5,6;7,8,9];B = [9,8,7;6,5,4;3,2,1];C = mtimes(A,B);```上述代码将矩阵A和B的点乘结果赋值给了变量C。
4. 矩阵求解Matlab中提供了一些矩阵求解函数,用于求解线性方程组和最小二乘问题。
如何在MATLAB中进行矩阵运算与线性代数操作MATLAB是一种功能强大的数学软件,广泛用于科学和工程领域。
它提供了丰富的矩阵运算和线性代数操作功能,能够帮助用户进行各种数学计算和分析。
矩阵的创建是进行矩阵运算和线性代数操作的第一步。
在MATLAB中,可以使用不同的方式创建矩阵,包括手动输入元素、使用内置函数、导入外部数据等。
一种创建矩阵的方法是手动输入元素。
可以使用矩阵赋值符号(`=`)将元素赋值给矩阵变量。
例如,以下代码创建了一个3x3的矩阵A:```MATLABA = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];```另一种创建矩阵的方法是使用内置函数。
MATLAB提供了许多内置函数来生成特定类型的矩阵,如零矩阵、单位矩阵、对角矩阵等。
例如,以下代码创建了一个3x3的零矩阵B:```MATLABB = zeros(3, 3);```还可以使用其他内置函数创建特定类型的矩阵。
例如,使用`ones`函数可以创建一个全1矩阵,使用`eye`函数可以创建一个单位矩阵。
进行矩阵运算时,MATLAB提供了许多运算符和函数。
例如,`+`运算符可以用于矩阵的加法,`*`运算符可以用于矩阵的乘法。
此外,MATLAB还提供了其他运算符和函数,如转置运算符(`'`)、矩阵的逆(`inv`函数)、矩阵的转置(`transpose`函数)等。
以下是一些常见的矩阵运算和线性代数操作的示例代码。
1. 矩阵加法:```MATLABA = [1 2; 3 4];B = [5 6; 7 8];C = A + B;```2. 矩阵乘法:```MATLABA = [1 2; 3 4];B = [5 6; 7 8];C = A * B;```3. 矩阵的转置:```MATLABA = [1 2 3; 4 5 6];B = transpose(A);```4. 矩阵的逆:```MATLABA = [1 2; 3 4];B = inv(A);```5. 矩阵的行列式:```MATLABA = [1 2; 3 4];det_A = det(A);```6. 矩阵的特征值和特征向量:```MATLABA = [1 2; 3 4];[eig_vec, eig_val] = eig(A);```此外,MATLAB还提供了许多其他的矩阵运算和线性代数操作的函数,如矩阵的奇异值分解、最小二乘解、QR分解等。
如何在Matlab中进行矩阵操作和计算在Matlab中进行矩阵操作和计算Matlab是一种用于数值计算和可视化的高级程序语言,广泛应用于科学计算、工程设计、统计分析等领域。
其中,矩阵操作和计算是Matlab的核心功能之一。
在本文中,我们将探讨如何利用Matlab进行矩阵操作和计算的一些基本技巧和高级功能。
一、创建矩阵在Matlab中创建矩阵非常简单。
我们可以使用特定的语法来定义一个矩阵,并赋予其初值。
例如,我们可以使用方括号将矩阵的元素排列成行或列的形式,用逗号或空格分隔开每个元素。
```MatlabA = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]; % 创建一个3x3的矩阵B = [10 11 12; 13 14 15; 16 17 18]; % 创建一个3x3的矩阵```除此之外,我们还可以使用内置函数来创建特殊类型的矩阵,如单位矩阵、零矩阵、对角矩阵等。
```MatlabC = eye(3); % 创建一个3x3的单位矩阵D = zeros(2, 4); % 创建一个2x4的零矩阵E = diag([1 2 3]); % 创建一个对角矩阵,对角线元素分别为1、2、3```二、矩阵运算Matlab提供了丰富的矩阵运算函数,方便我们进行各种矩阵操作。
例如,我们可以使用加法、减法、乘法、除法等运算符对矩阵进行基本的运算。
```MatlabF = A + B; % 矩阵相加G = A - B; % 矩阵相减H = A * B; % 矩阵相乘I = A / B; % 矩阵相除```此外,Matlab还提供了求转置、求逆、求行列式等常用的矩阵运算函数,可以通过调用这些函数来完成相应的操作。
```MatlabJ = transpose(A); % 求矩阵A的转置K = inv(A); % 求矩阵A的逆矩阵L = det(A); % 求矩阵A的行列式```三、矩阵索引与切片在Matlab中,我们可以使用索引和切片操作来访问矩阵的特定元素或子矩阵。
简述matlab矩阵操作方法
Matlab中矩阵的操作方法非常丰富,以下是一些常见的操作方法:
1.创建矩阵:可以通过直接输入矩阵元素、读入文件、随机生成等方法创建矩阵,例如:
a = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]; % 直接输入矩阵元素
b = importdata('data.txt'); % 从文件读入矩阵
c = rand(3, 4); % 随机生成3行4列的矩阵
2.矩阵运算:Matlab中支持矩阵加减乘除、点乘点除、转置、逆矩阵、求秩等运算,例如:
d = a + b; % 矩阵加法
e = a * b; % 矩阵乘法
f = a .* b; % 点乘
g = a' % 转置
h = inv(a); % 求逆
i = rank(a); % 求秩
3.矩阵索引:可以使用行列索引、范围索引、逻辑索引等方式来访问矩阵元素,例如:
a(2,3) % 访问第2行第3列元素
a(2,:) % 访问第2行所有元素
a(:,1:2) % 访问第1、2列所有元素
a(a>5) % 访问大于5的元素
4.矩阵处理:通过循环、判断、函数等方式对矩阵进行处理,例如:
for i=1:size(a,1)
for j=1:size(a,2)
if a(i,j)>5
a(i,j) = a(i,j) * 2;
end
end
end
以上是一些常见的矩阵操作方法,Matlab还有很多其他的用法,需要根据具体情况来使用。
MATLAB 矩阵操作大全转载自:/dengjianqiang2011/article/details/8753807MATLAB矩阵操作大全一、矩阵的表示在MATLAB中创建矩阵有以下规则:a、矩阵元素必须在”[ ]”内;b、矩阵的同行元素之间用空格(或”,”)隔开;c、矩阵的行与行之间用”;”(或回车符)隔开;d、矩阵的元素可以是数值、变量、表达式或函数;e、矩阵的尺寸不必预先定义。
二,矩阵的创建:1、直接输入法最简单的建立矩阵的方法是从键盘直接输入矩阵的元素,输入的方法按照上面的规则。
建立向量的时候可以利用冒号表达式,冒号表达式可以产生一个行向量,一般格式是:e1:e2:e3,其中e1为初始值,e2为步长,e3为终止值。
还可以用linspace函数产生行向量,其调用格式为:linspace(a,b,n) ,其中a和b是生成向量的第一个和最后一个元素,n是元素总数。
2、利用MATLAB函数创建矩阵基本矩阵函数如下:(1) ones()函数:产生全为1的矩阵,ones(n):产生n*n维的全1矩阵,ones(m,n):产生m*n维的全1矩阵;(2) zeros()函数:产生全为0的矩阵;(3) rand()函数:产生在(0,1)区间均匀分布的随机阵;(4) eye()函数:产生单位阵;(5) randn()函数:产生均值为0,方差为1的标准正态分布随机矩阵。
3、利用文件建立矩阵当矩阵尺寸较大或为经常使用的数据矩阵,则可以将此矩阵保存为文件,在需要时直接将文件利用load命令调入工作环境中使用即可。
同时可以利用命令reshape对调入的矩阵进行重排。
reshape(A,m,n),它在矩阵总元素保持不变的前提下,将矩阵A重新排成m*n的二维矩阵。
二、矩阵的简单操作1.获取矩阵元素可以通过下标(行列索引)引用矩阵的元素,如Matrix(m,n)。
也可以采用矩阵元素的序号来引用矩阵元素。
矩阵元素的序号就是相应元素在内存中的排列顺序。
MATLAB矩阵操作MATLAB是一种功能强大的数学软件,用于进行各种数值计算和数据处理任务。
其中,最常见的操作之一就是对矩阵进行操作。
本文将介绍一系列的MATLAB矩阵操作,包括创建矩阵、访问矩阵元素、矩阵运算、矩阵转置与共轭以及矩阵分解等。
1.创建矩阵要创建一个矩阵,可以使用MATLAB中的矩阵专用命令。
例如,可以使用zeros函数创建一个全零矩阵,如下所示:```matlabA = zeros(3, 3);```这将创建一个3x3的全零矩阵。
同样地,可以使用ones函数创建一个全一矩阵,使用eye函数创建一个单位矩阵。
还可以使用rand函数创建一个随机矩阵。
2.访问矩阵元素要访问矩阵中的元素,可以使用矩阵的行列下标来进行索引。
MATLAB 中的矩阵索引是从1开始的,而不是从0开始的。
例如,要访问矩阵A的第2行第3列的元素,可以使用以下语法:```matlabA(2,3)```3.矩阵运算MATLAB提供了许多矩阵运算的函数。
例如,可以使用矩阵相加、相减和相乘的操作符+、-和*进行矩阵运算。
还可以使用dot函数进行矩阵的点乘运算。
此外,MATLAB还提供了矩阵的逆运算、矩阵的行列式计算和矩阵的特征值计算等。
4.矩阵转置与共轭要进行矩阵的转置操作,可以使用矩阵的转置操作符'。
例如,要对矩阵A进行转置,可以使用以下语法:```matlabB=A';```而对于复数矩阵,可以使用conj函数对矩阵进行共轭操作。
例如,要对矩阵A进行共轭操作,可以使用以下语法:```matlabB = conj(A);```5.矩阵分解例如,可以使用lu函数对一个矩阵进行LU分解。
以下是一个示例:```matlab[L, U, P] = lu(A);```这将返回矩阵LU分解的结果,其中L是下三角矩阵,U是上三角矩阵,P是行置换矩阵。
总结:本文介绍了MATLAB中的矩阵操作,包括创建矩阵、访问矩阵元素、矩阵运算、矩阵转置与共轭以及矩阵分解等。
第一部分:矩阵基本知识矩阵是进行数据处理和运算的基本元素。
在MATLAB中a、通常意义上的数量(标量)可看成是”1*1″的矩阵;b、n维矢量可看成是”n*1″的矩阵;c、多项式可由它的系数矩阵完全确定。
一、矩阵的创建在MATLAB中创建矩阵有以下规则:a、矩阵元素必须在”[ ]”内;b、矩阵的同行元素之间用空格(或”,”)隔开;c、矩阵的行与行之间用”;”(或回车符)隔开;d、矩阵的元素可以是数值、变量、表达式或函数;e、矩阵的尺寸不必预先定义。
下面介绍四种矩阵的创建方法:1、直接输入法最简单的建立矩阵的方法是从键盘直接输入矩阵的元素,输入的方法按照上面的规则。
建立向量的时候可以利用冒号表达式,冒号表达式可以产生一个行向量,一般格式是:e1:e2:e3,其中e1为初始值,e2为步长,e3为终止值。
还可以用linspace函数产生行向量,其调用格式为:linspace(a,b,n) ,其中a和b是生成向量的第一个和最后一个元素,n是元素总数。
可以看出来linspace(a,b,n)与a:(b-a)/(n-1):b等价。
2、利用MATLAB函数创建矩阵基本矩阵函数如下:(1) ones()函数:产生全为1的矩阵,ones(n):产生n*n维的全1矩阵,ones(m,n):产生m*n维的全1矩阵;(2) zeros()函数:产生全为0的矩阵;(3) rand()函数:产生在(0,1)区间均匀分布的随机阵;(4) eye()函数:产生单位阵;(5) randn()函数:产生均值为0,方差为1的标准正态分布随机矩阵。
3、利用文件建立矩阵当矩阵尺寸较大或为经常使用的数据矩阵,则可以将此矩阵保存为文件,在需要时直接将文件利用load命令调入工作环境中使用即可。
同时可以利用命令reshape对调入的矩阵进行重排。
reshape(A,m,n),它在矩阵总元素保持不变的前提下,将矩阵A重新排成m*n的二维矩阵。
二、矩阵的拆分1.矩阵元素可以通过下标(行列索引)引用矩阵的元素,如Matrix(m,n)。
也可以采用矩阵元素的序号来引用矩阵元素。
矩阵元素的序号就是相应元素在内存中的排列顺序。
在MATLAB中,矩阵元素按列存储,先第一列,再第二列,依次类推。
序号(Index)与下标(Subscript )是一一对应的,以m*n矩阵A为例,矩阵元素A(i,j)的序号为(j-1)*m+i。
其相互转换关系也可利用sub2ind和ind2sub函数求得。
2.矩阵拆分利用冒号表达式获得子矩阵:(1) A(:,j)表示取A矩阵的第j列全部元素;A(i,:)表示A矩阵第i行的全部元素;A(i,j)表示取A矩阵第i行、第j列的元素。
(2) A(i:i+m,:)表示取A矩阵第i~i+m行的全部元素;A(:,k:k+m)表示取A矩阵第k~k+m列的全部元素,A(i:i+m,k:k+m)表示取A矩阵第i~i+m行内,并在第k~k+m列中的所有元素。
此外,还可利用一般向量和end运算符来表示矩阵下标,从而获得子矩阵。
end表示某一维的末尾元素下标。
利用空矩阵删除矩阵的元素:在MATLAB中,定义[]为空矩阵。
给变量X赋空矩阵的语句为X=[]。
注意,X=[]与clear X不同,clear是将X从工作空间中删除,而空矩阵则存在于工作空间中,只是维数为0。
3、特殊矩阵(1) 魔方矩阵魔方矩阵有一个有趣的性质,其每行、每列及两条对角线上的元素和都相等。
对于n阶魔方阵,其元素由1,2,3,…,n2共n2个整数组成。
MATLAB提供了求魔方矩阵的函数magic(n),其功能是生成一个n阶魔方阵。
(2) 范得蒙矩阵范得蒙(Vandermonde)矩阵最后一列全为1,倒数第二列为一个指定的向量,其他各列是其后列与倒数第二列的点乘积。
可以用一个指定向量生成一个范得蒙矩阵。
在MATLAB中,函数vander(V)生成以向量V为基础向量的范得蒙矩阵。
(3) 希尔伯特矩阵在MATLAB中,生成希尔伯特矩阵的函数是hilb(n)。
使用一般方法求逆会因为原始数据的微小扰动而产生不可靠的计算结果。
MATLAB中,有一个专门求希尔伯特矩阵的逆的函数invhilb(n),其功能是求n阶的希尔伯特矩阵的逆矩阵。
(4) 托普利兹矩阵托普利兹(Toeplitz)矩阵除第一行第一列外,其他每个元素都与左上角的元素相同。
生成托普利兹矩阵的函数是toeplitz(x,y),它生成一个以x为第一列,y为第一行的托普利兹矩阵。
这里x, y均为向量,两者不必等长。
toeplitz(x)用向量x生成一个对称的托普利兹矩阵。
(5) 伴随矩阵MATLAB生成伴随矩阵的函数是compan(p),其中p是一个多项式的系数向量,高次幂系数排在前,低次幂排在后。
(6) 帕斯卡矩阵我们知道,二次项(x+y)n展开后的系数随n的增大组成一个三角形表,称为杨辉三角形。
由杨辉三角形表组成的矩阵称为帕斯卡(Pascal)矩阵。
函数pascal(n)生成一个n阶帕斯卡矩阵。
三、矩阵的运算1、算术运算MATLAB的基本算术运算有:+(加)、-(减)、*(乘)、/(右除)、\(左除)、^(乘方)、’(转置)。
运算是在矩阵意义下进行的,单个数据的算术运算只是一种特例。
(1) 矩阵加减运算假定有两个矩阵A和B,则可以由A+B和A-B实现矩阵的加减运算。
运算规则是:若A 和B矩阵的维数相同,则可以执行矩阵的加减运算,A和B矩阵的相应元素相加减。
如果A与B的维数不相同,则MATLAB将给出错误信息,提示用户两个矩阵的维数不匹配。
(2) 矩阵乘法假定有两个矩阵A和B,若A为m*n矩阵,B为n*p矩阵,则C=A*B为m*p矩阵。
(3) 矩阵除法在MATLAB中,有两种矩阵除法运算:\和/,分别表示左除和右除。
如果A矩阵是非奇异方阵,则A\B和B/A运算可以实现。
A\B等效于A的逆左乘B矩阵,也就是inv(A)*B,而B/A等效于A矩阵的逆右乘B矩阵,也就是B*inv(A)。
对于含有标量的运算,两种除法运算的结果相同。
对于矩阵来说,左除和右除表示两种不同的除数矩阵和被除数矩阵的关系,一般A\B≠B/A。
(4) 矩阵的乘方一个矩阵的乘方运算可以表示成A^x,要求A为方阵,x为标量。
(5) 矩阵的转置对实数矩阵进行行列互换,对复数矩阵,共轭转置,特殊的,操作符.’共轭不转置(见点运算);(6) 点运算在MATLAB中,有一种特殊的运算,因为其运算符是在有关算术运算符前面加点,所以叫点运算。
点运算符有.*、./、.\和.^。
两矩阵进行点运算是指它们的对应元素进行相关运算,要求两矩阵的维参数相同。
2、关系运算MATLAB提供了6种关系运算符:<(小于)、<=(小于或等于)、>(大于)、>=(大于或等于)、==(等于)、~=(不等于)。
关系运算符的运算法则为:(1) 当两个比较量是标量时,直接比较两数的大小。
若关系成立,关系表达式结果为1,否则为0;(2) 当参与比较的量是两个维数相同的矩阵时,比较是对两矩阵相同位置的元素按标量关系运算规则逐个进行,并给出元素比较结果。
最终的关系运算的结果是一个维数与原矩阵相同的矩阵,它的元素由0或1组成;(3) 当参与比较的一个是标量,而另一个是矩阵时,则把标量与矩阵的每一个元素按标量关系运算规则逐个比较,并给出元素比较结果。
最终的关系运算的结果是一个维数与原矩阵相同的矩阵,它的元素由0或1组成。
3、逻辑运算MATLAB提供了3种逻辑运算符:&(与)、|(或)和~(非)。
逻辑运算的运算法则为:(1) 在逻辑运算中,确认非零元素为真,用1表示,零元素为假,用0表示;(2) 设参与逻辑运算的是两个标量a和b,那么,a&b a,b全为非零时,运算结果为1,否则为0。
a|b a,b中只要有一个非零,运算结果为1。
~a 当a是零时,运算结果为1;当a非零时,运算结果为0。
(3) 若参与逻辑运算的是两个同维矩阵,那么运算将对矩阵相同位置上的元素按标量规则逐个进行。
最终运算结果是一个与原矩阵同维的矩阵,其元素由1或0组成;(4) 若参与逻辑运算的一个是标量,一个是矩阵,那么运算将在标量与矩阵中的每个元素之间按标量规则逐个进行。
最终运算结果是一个与矩阵同维的矩阵,其元素由1或0组成;(5) 逻辑非是单目运算符,也服从矩阵运算规则;(6) 在算术、关系、逻辑运算中,算术运算优先级最高,逻辑运算优先级最低。
四、矩阵分析1、对角阵(1) 对角阵只有对角线上有非0元素的矩阵称为对角矩阵,对角线上的元素相等的对角矩阵称为数量矩阵,对角线上的元素都为1的对角矩阵称为单位矩阵。
(1) 提取矩阵的对角线元素设A为m*n矩阵,diag(A)函数用于提取矩阵A主对角线元素,产生一个具有min(m,n)个元素的列向量。
diag(A)函数还有一种形式diag(A,k),其功能是提取第k条对角线的元素。
(2) 构造对角矩阵设V为具有m个元素的向量,diag(V)将产生一个m*m对角矩阵,其主对角线元素即为向量V的元素。
diag(V)函数也有另一种形式diag(V,k),其功能是产生一个n*n(n=m+k)对角阵,其第m条对角线的元素即为向量V的元素。
2、三角阵三角阵又进一步分为上三角阵和下三角阵,所谓上三角阵,即矩阵的对角线以下的元素全为0的一种矩阵,而下三角阵则是对角线以上的元素全为0的一种矩阵。
(1) 上三角矩阵求矩阵A的上三角阵的MATLAB函数是triu(A)。
triu(A)函数也有另一种形式triu(A,k),其功能是求矩阵A的第k条对角线以上的元素。
(2) 下三角矩阵在MATLAB中,提取矩阵A的下三角矩阵的函数是tril(A)和tril(A,k),其用法与提取上三角矩阵的函数triu(A)和triu(A,k)完全相同。
3、矩阵的转置与旋转(1) 矩阵的转置转置运算符是单撇号(’)。
(2) 矩阵的旋转利用函数rot90(A,k)将矩阵A旋转90o的k倍,当k为1时可省略。
4、矩阵的翻转对矩阵实施左右翻转是将原矩阵的第一列和最后一列调换,第二列和倒数第二列调换,…,依次类推。
矩阵A实施左右翻转的函数是fliplr(A),对矩阵A实施上下翻转的函数是flipud(A)。
5、矩阵的逆与伪逆(1) 矩阵的逆对于一个方阵A,如果存在一个与其同阶的方阵B,使得:AB=BA=I (I为单位矩阵) 则称B 为A的逆矩阵,当然,A也是B的逆矩阵。
求方阵A的逆矩阵可调用函数inv(A)。
(2) 矩阵的伪逆如果矩阵A不是一个方阵,或者A是一个非满秩的方阵时,矩阵A没有逆矩阵,但可以找到一个与A的转置矩阵A’同型的矩阵B,使得:ABA=A,BAB=B 此时称矩阵B为矩阵A的伪逆,也称为广义逆矩阵。