matlab基礎(chǔ)06

1、MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第1頁第第6章字符串、單元數(shù)組和結(jié)構(gòu)體章字符串、單元數(shù)組和結(jié)構(gòu)體 MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社教學目標教學重點教學內(nèi)容MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第2頁教學目標l掌握字符串的生成及操作掌握字符串的生成及操作l掌握單元數(shù)組的生成及操作掌握單元數(shù)組的生成及操作l掌握結(jié)構(gòu)體的生成及操作掌握結(jié)構(gòu)體的生成及操作MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第3頁教學重點l字符

2、串字符串l單元數(shù)組單元數(shù)組l結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第4頁教學內(nèi)容l字符串字符串l單元數(shù)組單元數(shù)組l結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第5頁字符串的生成（字符串的生成（1/2） l字符串的生成字符串的生成 lMATLAB 中的字符串為中的字符串為 ASCII 值的數(shù)值數(shù)值的數(shù)值數(shù)組，作為字符串表達式進行表示。在組，作為字符串表達式進行表示。在 MATLAB 中，生成字符串的方法為中，生成字符串的方法為 stringname=the content of

3、the string。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第6頁字符串的生成（字符串的生成（2/2） l字符串是一個字符串是一個 ASCII 碼的字符數(shù)組，因此，碼的字符數(shù)組，因此，與普通數(shù)組一樣，字符串也可以形成矩陣與普通數(shù)組一樣，字符串也可以形成矩陣（表現(xiàn)為一個字符串有多行）。但是，這（表現(xiàn)為一個字符串有多行）。但是，這些行必須有相同數(shù)目的列數(shù)。些行必須有相同數(shù)目的列數(shù)。l另外，使用另外，使用 char 函數(shù)可以創(chuàng)建長度不一致函數(shù)可以創(chuàng)建長度不一致的字符串矩陣。的字符串矩陣。char 函數(shù)自動將所有字符函數(shù)自動將所有字符串的長度設置為輸入

4、字符串中長度的最大串的長度設置為輸入字符串中長度的最大值。值。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第7頁字符串的操作字符串的操作 l字符串的顯示字符串的顯示字符串的顯示有兩種方式：直接顯示和利字符串的顯示有兩種方式：直接顯示和利用用 disp 函數(shù)進行顯示。函數(shù)進行顯示。l字符串的執(zhí)行字符串的執(zhí)行在在 MATLAB 中可以用函數(shù)中可以用函數(shù) eval 來執(zhí)行字來執(zhí)行字符串。符串。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第8頁字符串的運算字符串的運算l字符串的運算主要包括：字符串的運算主要包括：

5、判斷字符串是否相等判斷字符串是否相等 通過字符串運算來比較字符串中的字符通過字符串運算來比較字符串中的字符 進行字符分類、查找與替換進行字符分類、查找與替換1. 字符串與數(shù)值數(shù)組之間的相互轉(zhuǎn)換字符串與數(shù)值數(shù)組之間的相互轉(zhuǎn)換 函數(shù)名函數(shù)用途strcat橫向連接字符串strcmp字符串比較findstr字符串查找strmatch字符串匹配strtok選擇字符串中的部分deblank刪除字符串結(jié)尾的空格iscellstr判斷字符串單元數(shù)組MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第9頁字符串的比較（字符串的比較（1/3）l字符串的比較主要為比較兩個字符串

6、是否相同，字符串的比較主要為比較兩個字符串是否相同，字符串中的子串是否相同和字符串中的個別字符字符串中的子串是否相同和字符串中的個別字符是否相同。用于比較字符串的函數(shù)主要是是否相同。用于比較字符串的函數(shù)主要是 strcmp 和和 strncmp。 strcmp：用于比較兩個字符串是否相同。用法為：用于比較兩個字符串是否相同。用法為 strcmp(str1,str2)，當兩個字符串相同時返回，當兩個字符串相同時返回1，否則，否則返回返回0。當所比較的兩個字符串是單元字符數(shù)組時，返。當所比較的兩個字符串是單元字符數(shù)組時，返回值為一個列向量，元素為相應行比較的結(jié)果?；刂禐橐粋€列向量，元素為相應行比較

7、的結(jié)果。 strncmp：用于比較兩個字符串的前面幾個字符是否：用于比較兩個字符串的前面幾個字符是否相同。用法為相同。用法為 strncmp(str1,str2,n)， 當字符串的前當字符串的前 n 個字符相同時返回個字符相同時返回1，否則返回，否則返回 0。當所比較的兩個字。當所比較的兩個字符串時單元數(shù)組時，返回值為列向量，元素為相應行符串時單元數(shù)組時，返回值為列向量，元素為相應行比較的結(jié)果。比較的結(jié)果。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第10頁字符串的比較（字符串的比較（2/3）l除了利用上面兩個函數(shù)進行比較之外，還可以通除了利用上面兩

8、個函數(shù)進行比較之外，還可以通過簡單運算比較兩個字符串。當兩個字符串擁有過簡單運算比較兩個字符串。當兩個字符串擁有相同的維數(shù)時，可以利用相同的維數(shù)時，可以利用 MATLAB 運算法則，運算法則，對字符數(shù)組進行比較。字符數(shù)組的比較與數(shù)值數(shù)對字符數(shù)組進行比較。字符數(shù)組的比較與數(shù)值數(shù)組的比較基本相同，不同之處在于字符數(shù)組比較組的比較基本相同，不同之處在于字符數(shù)組比較時進行比較的是字符的時進行比較的是字符的 ASCII 碼值。進行比較返碼值。進行比較返回的結(jié)果為一個數(shù)值向量，元素為對應字符比較回的結(jié)果為一個數(shù)值向量，元素為對應字符比較的結(jié)果。需要注意的是在利用這些運算比較字符的結(jié)果。需要注意的是在利用這

9、些運算比較字符串時，相互比較的兩個字符串必須有相同數(shù)目的串時，相互比較的兩個字符串必須有相同數(shù)目的元素。元素。符號=MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第11頁字符串的比較（字符串的比較（3/3）l除上面介紹的兩個字符串之間的比較之外，除上面介紹的兩個字符串之間的比較之外，MATLAB 還可以判斷字符串中的字符是否為空格還可以判斷字符串中的字符是否為空格字符或者字母。實現(xiàn)這兩個功能的函數(shù)分別為字符或者字母。實現(xiàn)這兩個功能的函數(shù)分別為 isspace 和和isletter。下面分別介紹這兩個函數(shù)。下面分別介紹這兩個函數(shù)。 isspace：用法為

10、：用法為 isspace(str)，判斷字符串，判斷字符串 str 中的中的字符是否為空格，是空格字符則返回字符是否為空格，是空格字符則返回1，否則返回，否則返回0。 isletter：用法為：用法為 isletter(str)，判斷字符串，判斷字符串 str 中的字中的字符是否為字母，是字母則返回符是否為字母，是字母則返回1，否則返回，否則返回0。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第12頁字符串的查找和替換字符串的查找和替換l查找與替換是字符串操作中的一項重要內(nèi)容。用查找與替換是字符串操作中的一項重要內(nèi)容。用于查找的函數(shù)主要有于查找的函數(shù)

11、主要有 findstr，strmatch，strrep，strtok 等。下面一一介紹這些函數(shù)。等。下面一一介紹這些函數(shù)。 findstr：用于在一個字符串中查找子字符串，返回子：用于在一個字符串中查找子字符串，返回子字符串出現(xiàn)的起始位置。用法為字符串出現(xiàn)的起始位置。用法為findstr(str1,str2)，執(zhí)，執(zhí)行時系統(tǒng)首先判斷兩個字符串的長短，然后在長的字行時系統(tǒng)首先判斷兩個字符串的長短，然后在長的字符串中檢索短的子字符串。符串中檢索短的子字符串。 strrep：查找字符串中的子字符串并將其替換為另一個：查找字符串中的子字符串并將其替換為另一個子字符串。用法為子字符串。用法為 str =

12、 strrep(str1, str2, str3)，將，將 str1 中的所有子字符串中的所有子字符串 str2 替換為替換為 str3。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第13頁 strmatch：在字符數(shù)組的每一行中查找是否存：在字符數(shù)組的每一行中查找是否存在待查找的字符串，存在則返回在待查找的字符串，存在則返回1，否則返回，否則返回0。用法為用法為strmatch(str, STRS)，查找，查找 str 中以中以 STRS 開頭的字符串。另外可以用開頭的字符串。另外可以用strmatch(str, STRS,exact)，查找精確包

13、含，查找精確包含 STRS 的字符串。的字符串。 strtok：該函數(shù)用于選取字符串中的一個部分。：該函數(shù)用于選取字符串中的一個部分。該函數(shù)的簡單用法為該函數(shù)的簡單用法為 strtok(str)。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第14頁字符串與數(shù)值之間的轉(zhuǎn)化字符串與數(shù)值之間的轉(zhuǎn)化 l一個字符串是由單引號括起來的簡單文本。一個字符串是由單引號括起來的簡單文本。在字符串中的每個字符都是數(shù)組中的一個在字符串中的每個字符都是數(shù)組中的一個元素，這些數(shù)字是由元素，這些數(shù)字是由 ASCII 字符表示的。字符表示的。這些字符和整數(shù)之間可以相互轉(zhuǎn)化。這些字

14、符和整數(shù)之間可以相互轉(zhuǎn)化。l首先，可以將字符串轉(zhuǎn)化為數(shù)組。首先，可以將字符串轉(zhuǎn)化為數(shù)組。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第15頁char 函數(shù)的用法函數(shù)的用法l char 函數(shù)的用法函數(shù)的用法 Str=char(arr)，該，該命令將包含正數(shù)的數(shù)組命令將包含正數(shù)的數(shù)組 arr 轉(zhuǎn)化為數(shù)值數(shù)組轉(zhuǎn)化為數(shù)值數(shù)組當當 C 是一個字符型單元數(shù)組是，是一個字符型單元數(shù)組是，Str=char(arr) 命令將命令將 C 中的每一個單元轉(zhuǎn)化為字符型中的每一個單元轉(zhuǎn)化為字符型數(shù)組的數(shù)組的對應行。使用對應行。使用 cellstr 可以進行逆變換?？梢赃M行逆變

15、換。 Str=char(str1,str2,str3,.)，該命令生成的字，該命令生成的字符串矩陣包含字符串符串矩陣包含字符串 str1、str2 和和 tr3，三個，三個字符串的長度可以不相同。字符串的長度可以不相同。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第16頁字符串和數(shù)值數(shù)組之間的轉(zhuǎn)化字符串和數(shù)值數(shù)組之間的轉(zhuǎn)化l上面已經(jīng)介紹字符串和數(shù)值數(shù)組之間可以相互轉(zhuǎn)上面已經(jīng)介紹字符串和數(shù)值數(shù)組之間可以相互轉(zhuǎn)化，除上面介紹的方法，化，除上面介紹的方法，MTALAB 還提供更多的還提供更多的函數(shù)，用于字符串和其他數(shù)據(jù)類型數(shù)值數(shù)組之間函數(shù)，用于字符串和其他

16、數(shù)據(jù)類型數(shù)值數(shù)組之間的轉(zhuǎn)化，可以實現(xiàn)更多功能。的轉(zhuǎn)化，可以實現(xiàn)更多功能。 函數(shù)功能備注uintN(如，uint8)將字符串轉(zhuǎn)化為相應的無符號整數(shù)uint8(ab) 97 98str2num將字符型轉(zhuǎn)化為數(shù)字型str2num(123.56) 123.5600str2double與上一函數(shù)的功能相同，結(jié)果更精確一些，同時支持單元字符串數(shù)組double(123.56) 49 50 51 46 53 54。hex2num將十六進制數(shù)轉(zhuǎn)化為雙精度數(shù)hex2num(A) -1.4917e-154MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第17頁單元數(shù)組單元數(shù)組

17、 l單元數(shù)組的生成單元數(shù)組的生成l單元數(shù)組的操作單元數(shù)組的操作 單元數(shù)組元素的訪問單元數(shù)組元素的訪問 單元數(shù)組的顯示單元數(shù)組的顯示 單元數(shù)組的圖形顯示單元數(shù)組的圖形顯示 單元數(shù)組元素的刪除單元數(shù)組元素的刪除 改變單元數(shù)組的維數(shù)改變單元數(shù)組的維數(shù)MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第18頁單元數(shù)組的生成單元數(shù)組的生成l單元數(shù)組中的每一個元素稱為單元（單元數(shù)組中的每一個元素稱為單元（cell）。單）。單元中的數(shù)據(jù)可以為任何數(shù)據(jù)類型，包括數(shù)值數(shù)組、元中的數(shù)據(jù)可以為任何數(shù)據(jù)類型，包括數(shù)值數(shù)組、字符、符號對象、其他單元數(shù)組和結(jié)構(gòu)體。不同字符、符號對象、

18、其他單元數(shù)組和結(jié)構(gòu)體。不同的單元中的數(shù)據(jù)類型可以不同。的單元中的數(shù)據(jù)類型可以不同。MATLAB 中的單中的單元數(shù)組可以為任意維，通常最常用的是一維和二元數(shù)組可以為任意維，通常最常用的是一維和二維單元數(shù)組。維單元數(shù)組。l用戶可以通過兩種方式創(chuàng)建一個單元數(shù)組：用戶可以通過兩種方式創(chuàng)建一個單元數(shù)組： 一個是通過賦值語句直接創(chuàng)建；一個是通過賦值語句直接創(chuàng)建； 二是利用二是利用 cell 函數(shù)先為單元數(shù)組分配一個內(nèi)存空間，函數(shù)先為單元數(shù)組分配一個內(nèi)存空間，然后再給各個單元賦值。然后再給各個單元賦值。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第19頁l直接賦值

19、法通過給每個單元逐個賦值來創(chuàng)直接賦值法通過給每個單元逐個賦值來創(chuàng)建單元數(shù)組。單元數(shù)組用花括號表示，在建單元數(shù)組。單元數(shù)組用花括號表示，在賦值時需要將單元內(nèi)容用花括號（即賦值時需要將單元內(nèi)容用花括號（即）括）括起來。起來。l下面介紹用下面介紹用 cell 函數(shù)創(chuàng)建單元數(shù)組。使用函數(shù)創(chuàng)建單元數(shù)組。使用 cell 函數(shù)創(chuàng)建單元數(shù)組的步驟為：首先用函數(shù)創(chuàng)建單元數(shù)組的步驟為：首先用 cell 函數(shù)創(chuàng)建一個空的單元數(shù)組，然后再函數(shù)創(chuàng)建一個空的單元數(shù)組，然后再為數(shù)組元素賦值。為數(shù)組元素賦值。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第20頁單元數(shù)組元素的訪問單元

20、數(shù)組元素的訪問 l使用圓括號和花括號對單元數(shù)組索引是不使用圓括號和花括號對單元數(shù)組索引是不同的。當采用圓括號時表示的是該單元，同的。當采用圓括號時表示的是該單元，而采用花括號時則表示的是該單元的內(nèi)容。而采用花括號時則表示的是該單元的內(nèi)容。在在 MATLAB 單元數(shù)組索引中，圓括號用于單元數(shù)組索引中，圓括號用于標志單元、花括號用于按單元的尋址。標志單元、花括號用于按單元的尋址。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第21頁顯示單元數(shù)組顯示單元數(shù)組l在顯示單元數(shù)組時在顯示單元數(shù)組時 MATLAB 有時只顯示單有時只顯示單元的大小和數(shù)據(jù)類型，而不顯示

21、每個單元元的大小和數(shù)據(jù)類型，而不顯示每個單元的具體內(nèi)容。若要顯示單元數(shù)組的內(nèi)容，的具體內(nèi)容。若要顯示單元數(shù)組的內(nèi)容，可以用可以用 celldisp 函數(shù)。函數(shù)。lcelldisp 函數(shù)用于顯示單元數(shù)組的全部內(nèi)函數(shù)用于顯示單元數(shù)組的全部內(nèi)容，有時候只需要顯示單元數(shù)組的一個單容，有時候只需要顯示單元數(shù)組的一個單元，可以用花括號對單元進行索引。元，可以用花括號對單元進行索引。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第22頁單元數(shù)組的圖形顯示單元數(shù)組的圖形顯示 l除上面的單元數(shù)組查看方式外，除上面的單元數(shù)組查看方式外，MATLAB 支持以圖形方式查看單元

22、數(shù)組的內(nèi)容。用支持以圖形方式查看單元數(shù)組的內(nèi)容。用這種方法可以直觀的看出單元數(shù)組的結(jié)構(gòu)。這種方法可以直觀的看出單元數(shù)組的結(jié)構(gòu)。但是需要注意的是，但是需要注意的是，cellplot 只能用于顯示只能用于顯示二維單元數(shù)組的內(nèi)容。二維單元數(shù)組的內(nèi)容。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第23頁單元數(shù)組元素的刪除單元數(shù)組元素的刪除 l單元數(shù)組元素刪除的方法很簡單，只需將待刪除單元數(shù)組元素刪除的方法很簡單，只需將待刪除的元素置為的元素置為“空空”即可。需要注意的是在刪除單即可。需要注意的是在刪除單元數(shù)組的元素時，采用的索引方式為一維下標，元數(shù)組的元素時

23、，采用的索引方式為一維下標，格式為：格式為： A(cell_subscripts) = 。l如果操作的單元數(shù)組為多維數(shù)組，則其索引方式如果操作的單元數(shù)組為多維數(shù)組，則其索引方式逐維進行，刪除元素后，系統(tǒng)將該單元數(shù)組改變逐維進行，刪除元素后，系統(tǒng)將該單元數(shù)組改變?yōu)橐痪S單元數(shù)組，元素按照維數(shù)逐次排序。為一維單元數(shù)組，元素按照維數(shù)逐次排序。l刪除數(shù)組元素可以每次刪除多個，下標用一維數(shù)刪除數(shù)組元素可以每次刪除多個，下標用一維數(shù)組指定組指定MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第24頁改變單元數(shù)組的維數(shù)改變單元數(shù)組的維數(shù) l改變數(shù)組的維數(shù)可以通過添加或刪

24、除數(shù)組元素完改變數(shù)組的維數(shù)可以通過添加或刪除數(shù)組元素完成。刪除數(shù)組元素時，得到的單元數(shù)組為原數(shù)組成。刪除數(shù)組元素時，得到的單元數(shù)組為原數(shù)組中剩下元素排列而成，為一維數(shù)組，如上面一部中剩下元素排列而成，為一維數(shù)組，如上面一部分所介紹。添加數(shù)組元素時，自動添加該數(shù)組所分所介紹。添加數(shù)組元素時，自動添加該數(shù)組所對應的行和列，其他元素為空。對應的行和列，其他元素為空。l另外可以通過函數(shù)另外可以通過函數(shù) reshape 改變數(shù)組的形狀。改變數(shù)組的形狀。reshape 函數(shù)按照順序?qū)⒃瓎卧獢?shù)組的元素進行函數(shù)按照順序?qū)⒃瓎卧獢?shù)組的元素進行重新放置，得到新的單元數(shù)組元素個數(shù)與原數(shù)組重新放置，得到新的單元數(shù)組元

25、素個數(shù)與原數(shù)組相同。相同。MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第25頁結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體 l結(jié)構(gòu)體的生成結(jié)構(gòu)體的生成 l結(jié)構(gòu)體的操作結(jié)構(gòu)體的操作 添加成員變量添加成員變量 刪除成員變量刪除成員變量 調(diào)用成員變量調(diào)用成員變量MATLAB R2007基礎(chǔ)教程基礎(chǔ)教程 清華大學出版社清華大學出版社2022年7月1日第26頁結(jié)構(gòu)體的生成結(jié)構(gòu)體的生成l與單元數(shù)組類似，結(jié)構(gòu)體也有兩種生成方式，一與單元數(shù)組類似，結(jié)構(gòu)體也有兩種生成方式，一種是直接輸入，另一種是使用結(jié)構(gòu)體生成函數(shù)種是直接輸入，另一種是使用結(jié)構(gòu)體生成函數(shù) struct。l通過直接輸入結(jié)構(gòu)體各元素值的方法可以創(chuàng)建一通過直接輸入結(jié)構(gòu)體各元素值的方法可以創(chuàng)建一個結(jié)構(gòu)體。輸入的同