MATLAB 配列

MATLAB中所有数据类型的所有变量都是多维数组。向量是一维数组，矩阵是二维数组。

我们已经讨论了向量和矩阵。在本章中，我们将讨论多维数组。但是，在此之前，让我们讨论一些特殊类型的数组。

MATLAB中的特殊数组

在本节中，我们将讨论一些创建特殊数组的函数。对于所有这些功能，一个参数创建一个正方形数组，双参数创建一个矩形数组。

zeros()函数创建一个全零的数组-

たとえば-

例

zeros(5)

MATLABは上記の命令を実行し、以下の結果を返します-

ans　=
　　　　　　0　　　　　0　　　　　0　　　　　0　　　　　0
　　　　　　0　　　　　0　　　　　0　　　　　0　　　　　0
　　　　　　0　　　　　0　　　　　0　　　　　0　　　　　0
　　　　　　0　　　　　0　　　　　0　　　　　0　　　　　0
　　　　　　0　　　　　0　　　　　0　　　　　0　　　　　0

ones()函数创建一个全1的数组-

たとえば-

例

ones(4,3)

MATLABは上記の命令を実行し、以下の結果を返します-

ans　=
　　　　　　1　　　　　1　　　　　1
　　　　　　1　　　　　1　　　　　1
　　　　　　1　　　　　1　　　　　1
　　　　　　1　　　　　1　　　　　1

eye()函数创建一个单位矩阵。

たとえば-

例

eye(4)

MATLABは上記の命令を実行し、以下の結果を返します-

ans　=
　　　　　　1　　　　　0　　　　　0　　　　　0
　　　　　　0　　　　　1　　　　　0　　　　　0
　　　　　　0　　　　　0　　　　　1　　　　　0
　　　　　　0　　　　　0　　　　　0　　　　　1

rand()函数在(0,1)上创建一个均匀分布的随机数数组-

たとえば-

例

rand(3,　5)

MATLABは上記の命令を実行し、以下の結果を返します-

ans　=
　　　0.8147　　　　0.9134　　　　0.2785　　　　0.9649　　　　0.9572
　　　0.9058　　　　0.6324　　　　0.5469　　　　0.1576　　　　0.4854
　　　0.1270　　　　0.0975　　　　0.9575　　　　0.9706　　　　0.8003

魔方

magic square是一个正方形，当其元素按行，列或对角线相加时，会产生相同的和。

magic()函数创建一个魔术方阵。它采用一个单数参数，该参数给出了正方形的大小。参数必须是大于或等于3的标量。

例

magic(4)

MATLABは上記の命令を実行し、以下の結果を返します-

ans　=
　　　16　　　　　2　　　　　3　　　　13
　　　5　　　　11　　　　10　　　　　8
　　　9　　　　　7　　　　　6　　　　12
　　　4　　　　14　　　　15　　　　　1

多维数组

具有两个以上维的数组在MATLAB中称为多维数组。MATLAB中的多维数组是常规二维矩阵的扩展。

通常，要生成多维数组，我们首先创建一个二维数组并将其扩展。

例如，让我们创建一个二维数组a。

例

a = [7　9　5;　6　1　9;　4　3　2]

MATLABは上記の命令を実行し、以下の結果を返します-

a =
　　　7　　　　　9　　　　　5
　　　6　　　　　1　　　　　9
　　　4　　　　　3　　　　　2

数组a是3×3数组；我们可以添加第三维一，通过提供类似的价值观-

例

a(:,　:,　2)=　[　1　2　3;　4　5　6;　7　8　9]

MATLABは上記の命令を実行し、以下の結果を返します-

a =
ans(:,:,1)　=
　　　0　　　0　　　0
　　　0　　　0　　　0
　　　0　　　0　　　0
ans(:,:,2)　=
　　　1　　　2　　　3
　　　4　　　5　　　6
　　　7　　　8　　　9

我们也可以创建一个使用多维数组ones()，zeros()或rand()功能。

例如，

例

b　=　rand(4,3,2)

MATLABは上記の命令を実行し、以下の結果を返します-

b(:,:,1)　=
　　　0.0344　　　　0.7952　　　　0.6463
　　　0.4387　　　　0.1869　　　　0.7094
　　　0.3816　　　　0.4898　　　　0.7547
　　　0.7655　　　　0.4456　　　　0.2760
b(:,:,2)　=
　　　0.6797　　　　0.4984　　　　0.2238
　　　0.6551　　　　0.9597　　　　0.7513
　　　0.1626　　　　0.3404　　　　0.2551
　　　0.1190　　　　0.5853　　　　0.5060

我们还可以使用cat()函数来构建多维数组。它沿着指定的维度连接一个数组列表-

cat()函数的语法是-

B　=　cat(dim,　A1,　A2...)

在哪里，

B是创建的新数组
A1，A2，...是要串联的数组
dim是连接数组所依据的维

例

スクリプトファイルを作成し、以下のコードを入力します-

例

a = [9　8　7;　6　5　4;　3　2　1];
b　=　[1　2　3;　4　5　6;　7　8　9];
c　=　cat(3,　a,　b,　[　2　3　1;　4　7　8;　3　9　0])

运行文件时，它显示-

c(:,:,1)　=
　　　　　　9　　　　　8　　　　　7
　　　　　　6　　　　　5　　　　　4
　　　　　　3　　　　　2　　　　　1
c(:,:,2)　=
　　　　　　1　　　　　2　　　　　3
　　　　　　4　　　　　5　　　　　6
　　　　　　7　　　　　8　　　　　9
c(:,:,3)　=
　　　　　　2　　　　　3　　　　　1
　　　　　　4　　　　　7　　　　　8
　　　　　　3　　　　　9　　　　　0

数组函数

MATLAB提供了以下功能来对数组内容进行排序，旋转，置换，整形或移位。

功能	作用
length	向量长度或最大数组维数
ndims	数组维数
numel	数组元素数
size	数组维数
iscolumn	确定输入是否为列向量
isempty	确定数组是否为空
ismatrix	确定输入是否为矩阵
isrow	确定输入是否为行向量
isscalar	确定输入是否为标量
isvector	确定输入是否为向量
blkdiag	根据输入参数构造块对角矩阵
circshift	循环移位数组
ctranspose	复共轭转置
diag	对角矩阵和矩阵的对角线
flipdim	沿指定的维度翻转数组
fliplr	从左到右翻转矩阵
flipud	上下翻转矩阵
ipermute	倒置 N-D 数组的维数
permute	重新排列N-D数组的维数
repmat	配列をコピーおよびスライス
reshape	配列をリシャーピング
rot90	行列を回転90度
shiftdim	次元を移動
issorted	集合要素がソート順序に従っているかどうかを確認
sort	配列要素を昇順または降順にソート
sortrows	行を昇順にソート
squeeze	単一次元を削除
transpose	転置
vectorize	ベクトライズ表現

例

以下の例は、上で述べた機能の一部を示しています。

要素の長さ、次元と数-

スクリプトファイルを作成し、以下のコードを入力します-

例

x = [7.1,　3.4,　7.2,　28/4,　3.6,　17,　9.4,　8.9];
length(x)　%　xベクトルの長さ
y = rand(3,　4,　5,　2);
ndims(y)　%　配列yの次元数
s = ['Zara',　'Nuha',　'Shamim',　'Riz',　'Shadab'];
numel(s)　%　s中の要素数

スクリプトを実行すると、以下の結果が表示されます-

ans　=　　8
ans　=　　4
ans　=　　23

配列要素の円移動

スクリプトファイルを作成し、以下のコードを入力します-

例

a = [1　2　3;　4　5　6;　7　8　9]　%　元の配列a
b = circshift(a,1)　%　最初の次元の値を下に円移動　1.
c = circshift(a,[1　-1])　%　最初の次元の値を下に円移動　1　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　%　そして二つ目の次元の値を左に%で　1.

スクリプトを実行すると、以下の結果が表示されます-

a =
　　　1　　　　　2　　　　　3
　　　4　　　　　5　　　　　6
　　　7　　　　　8　　　　　9
b =
　　　7　　　　　8　　　　　9
　　　1　　　　　2　　　　　3
　　　4　　　　　5　　　　　6
c　=
　　　8　　　　　9　　　　　7
　　　2　　　　　3　　　　　1
　　　5　　　　　6　　　　　4

ソート配列

スクリプトファイルを作成し、以下のコードを入力します-

例

v = [　23　45　12　9　5　0　19　17]　%　水平ベクトル
sort(v)　%　vをソート
m = [2　6　4;　5　3　9;　2　0　1]　%　二つの次元の配列
sort(m,　1)　%　行に沿ってmをソート
sort(m,　2)　%　列に沿ってmをソート

スクリプトを実行すると、以下の結果が表示されます-

v =
　　　23　　　　45　　　　12　　　　　9　　　　　5　　　　　0　　　　19　　　　17
ans　=
　　　0　　　　　5　　　　　9　　　　12　　　　17　　　　19　　　　23　　　　45
m =
　　　2　　　　　6　　　　　4
　　　5　　　　　3　　　　　9
　　　2　　　　　0　　　　　1
ans　=
　　　2　　　　　0　　　　　1
　　　2　　　　　3　　　　　4
　　　5　　　　　6　　　　　9
ans　=
　　　2　　　　　4　　　　　6
　　　3　　　　　5　　　　　9
　　　0　　　　　1　　　　　2

セル配列

セル配列は索引セルの配列であり、各セルは異なる次元とデータ型の配列を保存できます。

cellこの関数はセル配列の作成に使用されます。セル機能の構文は-

C = cell(dim
C = cell(dim1,...,dimN)
D = cell(obj)

説明

Cはセル配列です；
dimはスカラー整数または整数ベクトルで、セル配列Cの次元を指定します；
dim1、...、dimNは指定されたC次元のスカラー整数です；
obj以下のいずれかです-

Javaの配列またはオブジェクト
.NETのType System.StringまたはSystem.Objectの配列

例

スクリプトファイルを作成し、以下のコードを入力します-

例

c = cell(2,　5);
c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White';　1　2　3　4　5}

スクリプトを実行すると、以下の結果が表示されます-

c　=　
{
　　　[1,1]　= レッド
　　　[2,1]　=　　1
　　　[1,2]　= ブルー
　　　[2,2]　=　　2
　　　[1,3]　= グリーン
　　　[2,3]　=　　3
　　　[1,4]　= イエロー
　　　[2,4]　=　　4
　　　[1,5]　= ホワイト
　　　[2,5]　=　　5
}

セル配列内のデータへのアクセス

セル配列の要素を参照する方法は2種類あります。-

最初の角括弧()内にインデックスを括ることで、セル集合を参照します。
大括号{}内にインデックスを括ることで、単一のセル内のデータを参照します。

最初の括弧内にインデックスを括ると、セルの集合を指します。

括弧内のセル配列のインデックスはセル集合を指します。

たとえば-

例

c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White';　1　2　3　4　5};
c(1:2,1:2)

MATLABは上記の命令を実行し、以下の結果を返します-

ans　=　
{
　　　[1,1]　= レッド
　　　[2,1]　=　　1
　　　[1,2]　= ブルー
　　　[2,2]　=　　2
}

また、大括号を使ってセルの内容にアクセスすることもできます。

たとえば-

例

c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White';　1　2　3　4　5};
c{1,　2:4}

MATLABは上記の命令を実行し、以下の結果を返します-

ans = 青色
ans = 緑色
ans = 黄色

MATLAB 冒号表記法 MATLAB マトリックス

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