Matlab Array

Array

• MATLAB 面向数组设计, 其中的任何数据类型, 都是按照数组的形式进行存储和运算的
• 这里说的数组是广义的,它可以只有一个元素,也可以是一行或一列元素, 二维数组，多维数组等
• 数组内元素也可以是任意数据类型, 如数值型、逻辑型, 字符型, 元胞型
  • 但非异构类数组 (cell 和 structure 等) 内的元素类型必须相同
• MATLAB 中的 array 也有类似的 Python Sequence Unpacking
  • 但不同于 Python 中的无括号默认为原则, MATLAB 中不能省略方括号 []
• 数组中区分同维数元素的分隔符为逗号 , 或空格
• 对数组的有返回值的操作返回的都是新数组

数组分类

• 按照元素个数和排列方式:
  • 空数组 empty array - 0 个元素
    • 空数组为 double 类
  • 标量 scalar - 1 个元素 (一行一列)
  • 向量 vector - 一行或一列元素 (一维数组)
  • 二维数组
  • 多维数组

• 对于 empty array, scalar, vector, 大部分情况 MATLAB 仍作为二维数组处理

• 按照储存方式
  • 普通数组
  • 稀疏数组 (大部分元素为 0)
• 按照元素类型
  • 数值数组
  • 字符数组
  • 逻辑数组等

数组属性

• 结构测试函数 (返回逻辑值)
  • isempty
  • ismatrix
  • isvector
  • isrow
  • iscolumn
  • isscalar
  • issparse

• $scalar\subset vector=row\cup column\subset matrix$

• 数组大小
  • 函数 Matlab Functions - size
  • 函数 Matlab Functions - length
  • 函数 numel 返回数组元素总数, 相当于 prod(size(A))
  • 函数 ndims 返回数组维数, 相当于 length(size(A))
• 数据类型测试函数
  • isnumeric
  • isreal
  • isfloat
  • isinteger
  • islogical
  • ischar
  • isstruct
  • iscell
  • iscellstr
• 顺序测试函数
  • issorted: issorted(A,__) = isequal(A,sort(A,__))
  • issortedrows: issortedrows(A,__) = isequal(A,sortrows(A,__))

Matlab Array - Indexing

通过数组索引可以

• 访问/截取数组中部分元素
• 扩展数组
• 删除数组中部分元素: A(index) = []

Matlab Array - Creating

Matlab Array - Concatenating

Expanding

通过数组索引中的 position index 可以扩展数组大小, 如下

>> A = ones(3)
A =
     1     1     1
     1     1     1
     1     1     1
 
>> A(5,5) = 2
A =
     1     1     1     0     0
     1     1     1     0     0
     1     1     1     0     0
     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     2

• Position index 需大于 A 的大小, 否则为修改 A 的元素
• 其余位置填 0

Reshaping

r 以下所有操作均返回新数组

• Fliping
  • 函数 flip
  • 函数 flipud: flipud(A) 上下翻转, 即沿第 1 维翻转
  • 函数 fliplr: fliplr(A) 左右翻转, 即沿第 2 维翻转
  • 函数 rot90: rot90(A,<k>)
    • 逆时针旋转数组 A $k\times 90°$
    • 对于多维数组, 旋转的是1, 2维形成的平面

多维数组

多维数组的大于 2 的维数称为 “页”, 直观的理解是每页储存的是 matrices.

一个规律是, 一般适用于 matrices 的操作也适用于多维数组, 而操作的就是多维数组1, 2维形成的平面, 即页中的 matrices.

• 维数置换A
  • 函数 permute
  • 函数 ipermute
• Transpose '
• 函数 reshape
• 函数 squeeze: squeeze(A) 在至少保留两维的情况下, 去除 A 长度为 1 的维数, 返回数组中元素与 A 相同

Rearranging

• 轮换
  • 函数 circshift
  • 函数 shiftdim: B = shiftdim(A,n) shifts the dimensions of an array A by n positions
• 排序
  • 函数 sort
  • 函数 sortrows

Finding

见 Matlab Functions - find