matlab是以什么运算为基础,matlab基础运算
一、矩阵的加、减、数乘、幂运算,求逆:A+B,A-B,8A,A的平方,A*B,A’
1.A+B;A-B
>>A=ones(3);B=magic(3);C=A+B,D=A-B;
2.数乘8A
>>8*A
3.A的平方,A*B,矩阵A的逆.
(1)元素的平方:A.^2
(2)矩阵的平方:A^2;
(3)逆:inv(A);
(4)矩阵乘法:A*B;
(5)元素相乘:A.*B;注意:像带点"."时对应元素的运算;不带点为矩阵的运算.
二、matlab 中矩阵的输入
由m行n列构成的数组称为(m×n)阶矩阵。
用"[]"方括号定义矩阵;
其中方括号内","逗号或" "空格号分隔矩阵列数值;
";"分号或"Enter"回车键分隔矩阵行数值。
例:a=[a11 a12 a13;a21 a22 a23]或a=[a11,a12,a13;a21,a22,a23]定义了一个 2*3 阶矩阵a。
aij可以为数值、变量、表达式或字符串,如为数值与变量得先赋值,
表达式和变量可以以任何组合形式出现,
字符串须每一行中的字母个数相等 ,
调用时缺省状态按行顺序取字母,如a(1)为第一行第一个字母。
三、常用函数如下 1、size(a) % [d1,d2,d3,..]=size(a) 求矩阵的大小,对m*n二维矩阵,第一个为行数m,第二个为列数n;对多维矩阵,第N个为矩阵第N维的长度。 2、 cat(k,a,b) 矩阵合并,运行a = magic(3) % b = pascal(3) % c = cat(4,a,b) % 改4为3或2或1,自己体会合并后的效果。 % k=1,合并后形如 [a;b],行添加矩阵(要求a,b的列数相等才能合并); % k=2,合并后形如[a,b],列添加矩阵(要求a,b的行数相等才能合并),以此类推,n维的矩 % 阵合并,要求n-1维维数相等才可以)。 3、 fliplr(a) 矩阵左右翻转 % flipud(a) 矩阵上下翻转 4、rot90(a)反转90度 % rot90(a,k) 矩阵逆时针旋转90度(把你的头顺时针旋转90看原数就可以知道结果了) % k参数定义为逆时针旋转90*k度。 5、 flipdim(a,k) 矩阵对应维数数值翻转,如k=1时,行(上下)翻转,k=2时,列(左右)翻转。 6、 tril(a) % tril(a,k) 矩阵的下三角部分(包括对角线元素),对应k=0时的取值数。 % k参数设置为正负数值对应对角线向上或向下移动k行划分下三角元素。 % triu(a) % tril(a,k) 矩阵的上三角部分(包括对角线元素),对应k=0时的取值数。 % k参数设置为正负数值对应对角线向上或向下移动k行划分上三角元素。 7、diag(a) % diag(a,k) 生成对角矩阵或取出对角元素,对应k=0时的取值数。 % k参数设置为正负数值对应对角线向上或向下移动k行取对角元素或生成对角矩阵。 8、repmat(a,m,n) 矩阵复制,把矩阵a作为一个单位计算,复制成m*n的矩阵,其每 % 一元素都含一个矩阵a,实际结果为一个size(a,1)*m行,size(a,2)*n列的矩阵。 % w=meshgrid(s,t) % [u,v]=meshgrid(s,t) 生成行m=size(t,1)*size(t,2),列n=size(s,1)*size(s,2)) % 阶的两个矩阵。其中u为按行顺序取s的n个矩阵元数,按列排列重复m行,v为按列顺序取t的 % m个矩阵元数 ,按行排列重复n列。只生成一个矩阵时,w=u。 9、 eye(a) % eye(a,k) 生成a阶单位方阵 % k参数设置为生成a×k阶单位矩阵,即生成a阶单位方阵后,取前k列,不足补0。 10、ones(a) % ones(a,k) 生成a阶全1方阵 % k参数设置生成a×k阶全1矩阵。 11、 zeros(a) % zeros(a,k) 生成a阶全0方阵 % k参数设置生成a×k阶全0矩阵。 12、 inv(a) 生成a的逆矩阵 13、 length 求矩阵的长度的函数 a=[10,2,12;34,2,4;98,34,6]; size(a) % % ans = % % 3 3 % length(a) % % ans = % % 3 % 1. 通过在矩阵变量后加’的方法来表示转置运算 a=[10,2,12;34,2,4;98,34,6]; a' % % ans = % % 10 34 98 % % 2 2 34 % % 12 4 6 矩阵求逆 inv(a) % ans = % % -0.0116 0.0372 -0.0015 % % 0.0176 -0.1047 0.0345 % % 0.0901 -0.0135 -0.0045 14、矩阵求伪逆 pinv(a) % % ans = % % -0.0116 0.0372 -0.0015 % % 0.0176 -0.1047 0.0345 % % 0.0901 -0.0135 -0.0045 左右反转 fliplr(a) % % ans = % % 12 2 10 % % 4 2 34 % % 6 34 98 % 15、 矩阵的特征值 [u,v]=eig(a) % u = % % -0.2960 0.3635 -0.3600 % % -0.2925 -0.4128 0.7886 % % -0.9093 -0.8352 0.4985 % % v = % % 48.8395 0 0 % % 0 -19.8451 0 % % 0 0 -10.9943 16、 上下反转 flipud(a) % ans = % % 98 34 6 % % 34 2 4 % % 10 2 12 % 17、 旋转90度 rot90(a) % % ans = % % 12 4 6 % % 2 2 34 % % 10 34 98 % 18、 取出上三角和下三角 triu(a) % % ans = % % 10 2 12 % % 0 2 4 % % 0 0 6 tril(a) % % ans = % % 10 0 0 % % 34 2 0 % % 98 34 6 [l,u]=lu(a) % % l = % % 0.1020 0.1500 1.0000 % % 0.3469 1.0000 0 % % 1.0000 0 0 % % u = % % 98.0000 34.0000 6.0000 % % 0 -9.7959 1.9184 % % 0 0 11.1000 % 19、 正交分解 [q,r]=qr(a) % % q = % % -0.0960 -0.1232 -0.9877 % % -0.3263 -0.9336 0.1482 % % -0.9404 0.3365 0.0494 % % r = % % -104.2113 -32.8179 -8.0989 % % 0 9.3265 -3.1941 % % 0 0 -10.9638 % 20、奇异值分解 [u,s,v]=svd(a) % % u = % % 0.1003 -0.8857 0.4532 % % 0.3031 -0.4066 -0.8618 % % 0.9477 0.2239 0.2277 % % s = % % 109.5895 0 0 % % 0 12.0373 0 % % 0 0 8.0778 % % v = % % 0.9506 -0.0619 -0.3041 % % 0.3014 0.4176 0.8572 % % 0.0739 -0.9065 0.4156 % 21.求矩阵的范数 norm(a) % % ans = % % 109.5895 norm(a,1) % % ans = % % 142 norm(a,inf) % % ans = % % 138
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