Matlab數(shù)據(jù)導(dǎo)入方法

1、Matlab數(shù)據(jù)導(dǎo)入方法在編寫(xiě)一個(gè)程序時(shí)，經(jīng)常需要從外部讀入數(shù)據(jù)，或者將程序運(yùn)行的結(jié)果保存為文件。MATLAB使用多種格式打開(kāi)和保存數(shù)據(jù)。本章將要介紹 MATLAB中文件的讀寫(xiě)和數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出。13.1 數(shù)據(jù)基本操作本節(jié)介紹基本的數(shù)據(jù)操作，包括工作區(qū)的保存、導(dǎo)入和文件打開(kāi)。13.1.1 文件的存儲(chǔ)MATLAB支持工作區(qū)的保存。用戶(hù)可以將工作區(qū)或工作區(qū)中的變量以文件的形式保存，以備在需要時(shí)再次導(dǎo)入。保存工作區(qū)可以通過(guò)菜單進(jìn)行，也可以通過(guò)命令窗口進(jìn)行。1. 保存整個(gè)工作區(qū)選擇File菜單中的Save Workspace As命令，或者單擊工作區(qū)瀏覽器工具欄中的Save，可以將工作區(qū)中的變量保存為M

2、AT文件。2. 保存工作區(qū)中的變量在工作區(qū)瀏覽器中，右擊需要保存的變量名，選擇Save As，將該變量保存為MAT文件。3. 利用save命令保存該命令可以保存工作區(qū)，或工作區(qū)中任何指定文件。該命令的調(diào)用格式如下： save：將工作區(qū)中的所有變量保存在當(dāng)前工作區(qū)中的文件中，文件名為 matlab.mat，MAT文件可以通過(guò)load函數(shù)再次導(dǎo)入工作區(qū)，MAT函數(shù)可以被不同的機(jī)器導(dǎo)入，甚至可以通過(guò)其他的程序調(diào)用。 save('filename')：將工作區(qū)中的所有變量保存為文件，文件名由filename指定。如果filename中包含路徑，則將文件保存在相應(yīng)目錄下，否則默認(rèn)路徑為當(dāng)

3、前路徑。 save('filename', 'var1', 'var2', .)：保存指定的變量在 filename 指定的文件中。 save('filename', '-struct', 's')：保存結(jié)構(gòu)體s中全部域作為單獨(dú)的變量。 save('filename', '-struct', 's', 'f1', 'f2', .)：保存結(jié)構(gòu)體s中的指定變量。 save('-regexp', expr1,

4、expr2, .)：通過(guò)正則表達(dá)式指定待保存的變量需滿(mǎn)足的條件。 save('., 'format')，指定保存文件的格式，格式可以為MAT文件、ASCII文件等。13.1.2 數(shù)據(jù)導(dǎo)入MATLAB中導(dǎo)入數(shù)據(jù)通常由函數(shù)load實(shí)現(xiàn)，該函數(shù)的用法如下： load：如果matlab.mat文件存在，導(dǎo)入matlab.mat中的所有變量，如果不存在，則返回error。 load filename：將filename中的全部變量導(dǎo)入到工作區(qū)中。 load filename X Y Z .：將filename中的變量X、Y、Z等導(dǎo)入到工作區(qū)中，如果是MAT文件，在指定變量時(shí)可以使

5、用通配符“*”。 load filename -regexp expr1 expr2 .：通過(guò)正則表達(dá)式指定需要導(dǎo)入的變量。 load -ascii filename：無(wú)論輸入文件名是否包含有擴(kuò)展名，將其以ASCII格式導(dǎo)入；如果指定的文件不是數(shù)字文本，則返回error。 load -mat filename：無(wú)論輸入文件名是否包含有擴(kuò)展名，將其以mat格式導(dǎo)入；如果指定的文件不是MAT文件，則返回error。例13-1 將文件matlab.map中的變量導(dǎo)入到工作區(qū)中。首先應(yīng)用命令whos file查看該文件中的內(nèi)容：>> whos -file matlab.mat Name&#

6、160;                 Size              Bytes Class A                 &

7、#160;  2x3              48 double array I_q                 415x552x3            687240 uint8 a

8、rray ans                1x3               24 double array num_of_cluster       1x1       &

9、#160;       8 double arrayGrand total is 687250 elements using 687320 bytes將該文件中的變量導(dǎo)入到工作區(qū)中：>> load matlab.mat該命令執(zhí)行后，可以在工作區(qū)瀏覽器中看見(jiàn)這些變量，如圖13-1所示。圖13-1 導(dǎo)入變量后的工作區(qū)視圖接下來(lái)用戶(hù)可以訪問(wèn)這些變量。>> num_of_clusternum_of_cluster =     3MATLAB中，另一個(gè)導(dǎo)入數(shù)據(jù)的常用函數(shù)為impor

10、tdata，該函數(shù)的用法如下： importdata('filename')，將filename中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到工作區(qū)中； A = importdata('filename')，將filename中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到工作區(qū)中，并保存為變量A； importdata('filename','delimiter')，將filename中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到工作區(qū)中，以delimiter指定的符號(hào)作為分隔符；例13-2 從文件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)。>> imported_data = importdata('matlab.mat')i

11、mported_data =                ans: 1.1813 1.0928 1.6534                 A: 2x3 double           

12、;    I_q: 415x552x3 uint8    num_of_cluster: 3與load函數(shù)不同，importdata將文件中的數(shù)據(jù)以結(jié)構(gòu)體的方式導(dǎo)入到工作區(qū)中。13.1.3 文件的打開(kāi)MATLAB中可以使用open命令打開(kāi)各種格式的文件，MATLAB自動(dòng)根據(jù)文件的擴(kuò)展名選擇相應(yīng)的編輯器。   需要注意的是open('filename.mat')和load('filename.mat')的不同，前者將filename.mat以結(jié)構(gòu)體的方式打開(kāi)在工作區(qū)中，后者將文件中的變

13、量導(dǎo)入到工作區(qū)中，如果需要訪問(wèn)其中的內(nèi)容，需要以不同的格式進(jìn)行。   例13-3 open與load的比較。>> clear>> A = magic(3);>> B = rand(3);>> saveSaving to: matlab.mat>> clear>> load('matlab.mat')>> AA =     8     1     6 

14、;    3     5     7     4     9     2>> BB =    0.9501    0.4860    0.4565    0.2311    0.8913  

15、;  0.0185    0.6068    0.7621    0.8214>> clear>> open('matlab.mat')ans =     A: 3x3 double    B: 3x3 double>> struc1=ans;>> struc1.Aans =     8    

16、 1     6     3     5     7     4     9     2>> struc1.Bans =    0.9501    0.4860    0.4565   

17、0.2311    0.8913    0.0185    0.6068    0.7621    0.821413.2 文本文件的讀寫(xiě)在上一節(jié)中介紹的函數(shù)和命令主要用于讀寫(xiě)mat文件，而在應(yīng)用中，需要讀寫(xiě)更多格式的文件，如文本文件、word文件、xml文件、xls文件、圖像文件和音視頻文件等。本節(jié)介紹文本文件(txt)的讀寫(xiě)。其他文件的讀寫(xiě)，用戶(hù)可以參考MATLAB幫助文檔。MATLAB中實(shí)現(xiàn)文本文件讀寫(xiě)的函數(shù)如表13-1所示。表13-1 MA

18、TLAB中文本文件讀寫(xiě)函數(shù)函    數(shù)功    能csvread讀入以逗號(hào)分隔的數(shù)據(jù)csvwrite將數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件，數(shù)據(jù)間以逗號(hào)分隔dlmread將以 ASCII 碼分隔的數(shù)值數(shù)據(jù)讀入到矩陣中dlmwrite將矩陣數(shù)據(jù)寫(xiě)入到文件中，以 ASCII 分隔textread從文本文件中讀入數(shù)據(jù)，將結(jié)果分別保存textscan從文本文件中讀入數(shù)據(jù)，將結(jié)果保存為單元數(shù)組下面詳細(xì)介紹這些函數(shù)。1. csvread、csvwritecsvread函數(shù)的調(diào)用格式如下： M = csvread('filename')，將文件filena

19、me中的數(shù)據(jù)讀入，并且保存為M，filename中只能包含數(shù)字，并且數(shù)字之間以逗號(hào)分隔。M是一個(gè)數(shù)組，行數(shù)與filename的行數(shù)相同，列數(shù)為filename列的最大值，對(duì)于元素不足的行，以0補(bǔ)充。 M = csvread('filename', row, col)，讀取文件filename中的數(shù)據(jù)，起始行為row，起始列為col，需要注意的是，此時(shí)的行列從0開(kāi)始。 M = csvread('filename', row, col, range)，讀取文件filename 中的數(shù)據(jù)，起始行為 row，起始列為col，讀取的數(shù)據(jù)由數(shù)組 range 指定，range

20、 的格式為：R1 C1 R2 C2，其中R1、C1為讀取區(qū)域左上角的行和列，R2、C2為讀取區(qū)域右下角的行和列。csvwrite 函數(shù)的調(diào)用格式如下： csvwrite('filename',M)，將數(shù)組M中的數(shù)據(jù)保存為文件filename，數(shù)據(jù)間以逗號(hào)分隔。 csvwrite('filename',M,row,col)，將數(shù)組M中的指定數(shù)據(jù)保存在文件中，數(shù)據(jù)由參數(shù) row和col指定，保存row和col右下角的數(shù)據(jù)。 csvwrite寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)每一行以換行符結(jié)束。另外，該函數(shù)不返回任何值。這兩個(gè)函數(shù)的應(yīng)用見(jiàn)下面的例子。例13-4 函數(shù)csvread和csvwr

21、ite 的應(yīng)用。本例首先將MATLAB的圖標(biāo)轉(zhuǎn)化為灰度圖，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在文本文件中，再將其部分讀出，顯示為圖形。編寫(xiě)M文件，命名為immatlab.m，內(nèi)容為：% the example of functions csvread and csvwriteI_MATLAB= imread('D:matlab.bmp');     % read in the imageI_MATLAB= rgb2gray(I_matlab);          % con

22、vert the image to gray imagefigure,imshow(I_matlab,'InitialMagnification',100); % show the imagecsvwrite('D:matlab.txt',I_matlab);     % write the data into a text filesub_MATLAB= csvread('D:matlab.txt',100,100);% read in part of the datasub_MATLAB= uint8(

23、sub_matlab);         % convert the data to uint8figure,imshow(sub_matlab,'InitialMagnification',100);      % show the new image在命令窗口中運(yùn)行該腳本，輸出圖形如圖13-2所示。(a)            

24、                                (b)圖13-2 例13-3 的運(yùn)行結(jié)果該例中涉及到了少量的圖像處理內(nèi)容，超出本書(shū)的范圍，感興趣的讀者可以查閱 MATLAB幫助文檔中關(guān)于Image Processing Toolbox的介紹。2. dlmread、dlmwr

25、ite（個(gè)人覺(jué)得這個(gè)比較好用）dlmread函數(shù)用于從文檔中讀入數(shù)據(jù)，其功能強(qiáng)于csvread。dlmread的調(diào)用格式如下： M = dlmread('filename') M = dlmread('filename', delimiter) M = dlmread('filename', delimiter, R, C) M = dlmread('filename', delimiter, range)其中參數(shù)delimiter用于指定文件中的分隔符，其他參數(shù)的意義與csvread函數(shù)中參數(shù)的意義相同，這里不再贅述。dlmre

26、ad函數(shù)與csvread函數(shù)的差別在于，dlmread函數(shù)在讀入數(shù)據(jù)時(shí)可以指定分隔符，不指定時(shí)默認(rèn)分隔符為逗號(hào)。dlmwrite函數(shù)用于向文檔中寫(xiě)入數(shù)據(jù)，其功能強(qiáng)于csvwrite函數(shù)。dlmwrite函數(shù)的調(diào)用格式為： dlmwrite('filename', M)，將矩陣M的數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件filename中，以逗號(hào)分隔。 dlmwrite('filename', M, 'D')，將矩陣M的數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件filename中，采用指定的分隔符分隔數(shù)據(jù)，如果需要tab鍵，可以用“t”指定。 dlmwrite('filename', M,

27、 'D', R, C)，指定寫(xiě)入數(shù)據(jù)的起始位置。 dlmwrite('filename', M, attribute1, value1, attribute2, value2, .)，指定任意數(shù)目的參數(shù)，可以指定的參數(shù)見(jiàn)下表。 dlmwrite('filename', M, '-append')，如果filename指定的文件存在，在文件后面寫(xiě)入數(shù)據(jù)，不指定時(shí)則覆蓋原文件。 dlmwrite('filename', M, '-append', attribute-value list)，敘寫(xiě)文件，并

28、指定參數(shù)。 dlmwrite 函數(shù)的可用參數(shù)如表13-2所示。表13-2 dlmwrite函數(shù)的可用參數(shù)參 數(shù) 名功    能delimiter用于指定分隔符newline用于指定換行符，可以選擇“pc”或者“unix”roffset行偏差，指定文件第一行的位置，roffset 的基數(shù)為 0coffset列偏差，指定文件第一列的位置，coffset 的基數(shù)為 0precision指定精確度，可以指定精確維數(shù)，或者采用 c 語(yǔ)言的格式，如“%10.5f”3. textread，textscan當(dāng)文件的格式已知時(shí)，可以利用textread函數(shù)和textscan函數(shù)讀入

29、。這里只介紹這兩個(gè)函數(shù)應(yīng)用的實(shí)例。例13-5 通過(guò)%讀入文件，按照原有格式讀取。文件的內(nèi)容為：Sally    Level1 12.34 45 Yes在命令窗口中輸入：>> names, types, x, y, answer = textread('D:mat.txt','%s %s %f %d %s', 1)得到結(jié)果為：names =     'Sally'types =     'Level1'x =  

30、 12.3400y =    45answer =     'Yes'例13-6 函數(shù)csvread和csvwrite的應(yīng)用Sally Level1 12.34 45 1.23e10 inf NaN YesJoe Level2 23.54 60 9e19 -inf 0.001 NoBill Level3 34.90 12 2e5 10 100 No>> fid = fopen('D:mat.txt');>> C = textscan(fid, '%s %s %f32 %d

31、8 %u %f %f %s');>> fclose(fid);13.3 低級(jí)文件I/O本節(jié)介紹一些基本的文件操作，這些操作如表13-3所示。表13-3 MATLAB的基本文件操作函    數(shù)功    能     fclose關(guān)閉打開(kāi)的文件     feof判斷是否為文件結(jié)尾     ferror文件輸入輸出中的錯(cuò)誤查找     fgetl讀入一行，忽略換行符

32、     fgets讀入一行，直到換行符     fopen打開(kāi)文件，或者獲取打開(kāi)文件的信息     fprintf格式化輸入數(shù)據(jù)到文件     fread從文件中讀取二進(jìn)制數(shù)據(jù)     frewind將文件的位置指針移至文件開(kāi)頭位置     fscanf格式化讀入     fseek設(shè)置文件位置指針 

33、60;   ftell文件位置指針     fwrite向文件中寫(xiě)入數(shù)據(jù)下面重點(diǎn)介紹函數(shù)fprintf。該函數(shù)的調(diào)用格式如下：count = fprintf(fid, format, A, .)，該語(yǔ)句將矩陣A及后面其他參數(shù)中數(shù)字的實(shí)部以 format 指定的格式寫(xiě)入到fid指定的文件中，返回寫(xiě)入數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。上面語(yǔ)句中，參數(shù)format由%開(kāi)頭，共可由4個(gè)部分組成，分別如下： 標(biāo)記(flag)，為可選部分。 寬度和精度指示，為可選部分。 類(lèi)型標(biāo)志符，為可選部分。 轉(zhuǎn)換字符，為必需部分。1. 標(biāo)記標(biāo)記用于控制輸出的對(duì)齊方式，可以選擇的

34、內(nèi)容如表13-4所示。表13-4 標(biāo)記的可選內(nèi)容函    數(shù)功    能示    例負(fù)號(hào)(-)           在參數(shù)左側(cè)進(jìn)行判別     %-5.2d加號(hào)(+)           在數(shù)字前添加符號(hào)     %+5.2d空格

35、           在數(shù)字前插入空格     % 5.2d0           在數(shù)字前插入0     %05.2d2. 寬度和精度指示用戶(hù)可以通過(guò)數(shù)字指定輸出數(shù)字的寬度及精度，格式如下： %6f，指定數(shù)字的寬度； %6.2f，指定數(shù)字的寬度及精度； %.2f，指定數(shù)字的精度。例13-6 fprintf函數(shù)寬度和精

36、度指示符示例。在命令窗口中輸入如下命令：>> file_type = fopen('D:type.txt','w');>> fprintf(file_h, '%6.2f %12.8fn', 1.2, -43.3);>> fprintf(file_h, '%6f %12fn', 1.2, -43.3);>> fprintf(file_h, '%.2f %.8fn', 1.2, -43.3);>> fclose(file_h)ans =  

37、   0打開(kāi)該文件，其內(nèi)容為： 1.20 -43.300000001.200000   -43.3000001.20 -43.30000000從上述結(jié)果可以看出寬度和精度控制的效果。3. 轉(zhuǎn)換字符轉(zhuǎn)換字符用于指定輸出的符號(hào)，可以選擇的內(nèi)容如表13-5所示。表13-5 格式化輸出的標(biāo)志符及意義標(biāo) 志 符意    義     %c輸出單個(gè)字符     %d輸出有符號(hào)十進(jìn)制數(shù)     %e采用指數(shù)格式輸出，采用小寫(xiě)字母 e，如：3.1415e+00(續(xù)表)   標(biāo) 志 符意    義     %E采用指數(shù)格式輸出，采用大寫(xiě)字母 E，如：3.1415E+00     %f以定點(diǎn)數(shù)的