MATLAB课件_第六章_字符串、单元数组和结构体.ppt

1、2020年8月6日,第1页,第6章字符串、单元数组和结构体,MATLAB R2007基础教程 清华大学出版社,教学目标 教学重点 教学内容,2020年8月6日,第2页,教学目标,掌握字符串的生成及操作 掌握单元数组的生成及操作 掌握结构体的生成及操作,2020年8月6日,第3页,教学重点,字符串 单元数组 结构体,2020年8月6日,第4页,教学内容,字符串 单元数组 结构体,2020年8月6日,第5页,字符串的生成（1/2）,字符串的生成 MATLAB 中的字符串为 ASCII 值的数值数组，作为字符串表达式进行表示。在 MATLAB 中，生成字符串的方法为 stringname=the c

2、ontent of the string。,2020年8月6日,第6页,字符串的生成（2/2）,字符串是一个 ASCII 码的字符数组，因此，与普通数组一样，字符串也可以形成矩阵（表现为一个字符串有多行）。但是，这些行必须有相同数目的列数。 另外，使用 char 函数可以创建长度不一致的字符串矩阵。char 函数自动将所有字符串的长度设置为输入字符串中长度的最大值。,2020年8月6日,第7页,字符串的操作,字符串的显示 字符串的显示有两种方式：直接显示和利用 disp 函数进行显示。 字符串的执行 在 MATLAB 中可以用函数 eval 来执行字符串。,2020年8月6日,第8页,字符串的

3、运算,字符串的运算主要包括： 判断字符串是否相等 通过字符串运算来比较字符串中的字符 进行字符分类、查找与替换 字符串与数值数组之间的相互转换,2020年8月6日,第9页,字符串的比较（1/3）,字符串的比较主要为比较两个字符串是否相同，字符串中的子串是否相同和字符串中的个别字符是否相同。用于比较字符串的函数主要是 strcmp 和 strncmp。 strcmp：用于比较两个字符串是否相同。用法为 strcmp(str1,str2)，当两个字符串相同时返回1，否则返回0。当所比较的两个字符串是单元字符数组时，返回值为一个列向量，元素为相应行比较的结果。 strncmp：用于比较两个字符串的前

4、面几个字符是否相同。用法为 strncmp(str1,str2,n)， 当字符串的前 n 个字符相同时返回1，否则返回 0。当所比较的两个字符串时单元数组时，返回值为列向量，元素为相应行比较的结果。,2020年8月6日,第10页,字符串的比较（2/3）,除了利用上面两个函数进行比较之外，还可以通过简单运算比较两个字符串。当两个字符串拥有相同的维数时，可以利用 MATLAB 运算法则，对字符数组进行比较。字符数组的比较与数值数组的比较基本相同，不同之处在于字符数组比较时进行比较的是字符的 ASCII 码值。进行比较返回的结果为一个数值向量，元素为对应字符比较的结果。需要注意的是在利用这些运算比较

5、字符串时，相互比较的两个字符串必须有相同数目的元素。,2020年8月6日,第11页,字符串的比较（3/3）,除上面介绍的两个字符串之间的比较之外，MATLAB 还可以判断字符串中的字符是否为空格字符或者字母。实现这两个功能的函数分别为 isspace 和isletter。下面分别介绍这两个函数。 isspace：用法为 isspace(str)，判断字符串 str 中的字符是否为空格，是空格字符则返回1，否则返回0。 isletter：用法为 isletter(str)，判断字符串 str 中的字符是否为字母，是字母则返回1，否则返回0。,2020年8月6日,第12页,字符串的查找和替换,查找

6、与替换是字符串操作中的一项重要内容。用于查找的函数主要有 findstr，strmatch，strrep，strtok 等。下面一一介绍这些函数。 findstr：用于在一个字符串中查找子字符串，返回子字符串出现的起始位置。用法为findstr(str1,str2)，执行时系统首先判断两个字符串的长短，然后在长的字符串中检索短的子字符串。 strrep：查找字符串中的子字符串并将其替换为另一个子字符串。用法为 str = strrep(str1, str2, str3)，将 str1 中的所有子字符串 str2 替换为 str3。,2020年8月6日,第13页,strmatch：在字符数组的每

7、一行中查找是否存在待查找的字符串，存在则返回1，否则返回0。用法为strmatch(str, STRS)，查找 str 中以 STRS 开头的字符串。另外可以用strmatch(str, STRS,exact)，查找精确包含 STRS 的字符串。 strtok：该函数用于选取字符串中的一个部分。该函数的简单用法为 strtok(str)。,2020年8月6日,第14页,字符串与数值之间的转化,一个字符串是由单引号括起来的简单文本。在字符串中的每个字符都是数组中的一个元素，这些数字是由 ASCII 字符表示的。这些字符和整数之间可以相互转化。 首先，可以将字符串转化为数组。,2020年8月6日,

8、第15页,char 函数的用法,char 函数的用法 Str=char(arr)，该命令将包含正数的数组 arr 转化为数值数组 当 C 是一个字符型单元数组是，Str=char(arr) 命令将 C 中的每一个单元转化为字符型数组的对应行。使用 cellstr 可以进行逆变换。 Str=char(str1,str2,str3,.)，该命令生成的字符串矩阵包含字符串 str1、str2 和 tr3，三个字符串的长度可以不相同。,2020年8月6日,第16页,字符串和数值数组之间的转化,上面已经介绍字符串和数值数组之间可以相互转化，除上面介绍的方法，MTALAB 还提供更多的函数，用于字符串和其

9、他数据类型数值数组之间的转化，可以实现更多功能。,2020年8月6日,第17页,单元数组,单元数组的生成 单元数组的操作 单元数组元素的访问 单元数组的显示 单元数组的图形显示 单元数组元素的删除 改变单元数组的维数,2020年8月6日,第18页,单元数组的生成,单元数组中的每一个元素称为单元（cell）。单元中的数据可以为任何数据类型，包括数值数组、字符、符号对象、其他单元数组和结构体。不同的单元中的数据类型可以不同。MATLAB 中的单元数组可以为任意维，通常最常用的是一维和二维单元数组。 用户可以通过两种方式创建一个单元数组： 一个是通过赋值语句直接创建； 二是利用 cell 函数先为单

10、元数组分配一个内存空间，然后再给各个单元赋值。,2020年8月6日,第19页,直接赋值法通过给每个单元逐个赋值来创建单元数组。单元数组用花括号表示，在赋值时需要将单元内容用花括号（即）括起来。 下面介绍用 cell 函数创建单元数组。使用 cell 函数创建单元数组的步骤为：首先用 cell 函数创建一个空的单元数组，然后再为数组元素赋值。,2020年8月6日,第20页,单元数组元素的访问,使用圆括号和花括号对单元数组索引是不同的。当采用圆括号时表示的是该单元，而采用花括号时则表示的是该单元的内容。在 MATLAB 单元数组索引中，圆括号用于标志单元、花括号用于按单元的寻址。,2020年8月6

11、日,第21页,显示单元数组,在显示单元数组时 MATLAB 有时只显示单元的大小和数据类型，而不显示每个单元的具体内容。若要显示单元数组的内容，可以用 celldisp 函数。 celldisp 函数用于显示单元数组的全部内容，有时候只需要显示单元数组的一个单元，可以用花括号对单元进行索引。,2020年8月6日,第22页,单元数组的图形显示,除上面的单元数组查看方式外，MATLAB 支持以图形方式查看单元数组的内容。用这种方法可以直观的看出单元数组的结构。但是需要注意的是，cellplot 只能用于显示二维单元数组的内容。,2020年8月6日,第23页,单元数组元素的删除,单元数组元素删除的方

12、法很简单，只需将待删除的元素置为“空”即可。需要注意的是在删除单元数组的元素时，采用的索引方式为一维下标，格式为： A(cell_subscripts) = 。 如果操作的单元数组为多维数组，则其索引方式逐维进行，删除元素后，系统将该单元数组改变为一维单元数组，元素按照维数逐次排序。 删除数组元素可以每次删除多个，下标用一维数组指定,2020年8月6日,第24页,改变单元数组的维数,改变数组的维数可以通过添加或删除数组元素完成。删除数组元素时，得到的单元数组为原数组中剩下元素排列而成，为一维数组，如上面一部分所介绍。添加数组元素时，自动添加该数组所对应的行和列，其他元素为空。 另外可以通过函数

13、 reshape 改变数组的形状。reshape 函数按照顺序将原单元数组的元素进行重新放置，得到新的单元数组元素个数与原数组相同。,2020年8月6日,第25页,结构体,结构体的生成 结构体的操作 添加成员变量 删除成员变量 调用成员变量,2020年8月6日,第26页,结构体的生成,与单元数组类似，结构体也有两种生成方式，一种是直接输入，另一种是使用结构体生成函数 struct。 通过直接输入结构体各元素值的方法可以创建一个结构体。输入的同时定义该元素的名称，并使用“.”将变量名与元素名连接。 struct 函数的最基本的使用方式是 struct_name=struct(field1,V1,field2,V2,.)，其中 fieldn 是各成员变量名，Vn为对应的各成员变量的内容。,2020年8月6日,第27页,添加成员变量,如果需要向结构体中添加新的成员，可以直接输入该变量的名称并赋值。,2020年8月6日,第28页,删除成员变量,在 MATLAB 中可以使用函数 rmfield 从结构体中删除成员变量。命令 S=rmfield(S,field