《matlab数据类型》PPT课件.ppt

1、MATLAB程序设计,第3章 数据类型,MATLAB中共有15种基本数据类型和2种自定义类型。,MATLAB数据类型关系,数组,逻辑类,字符类,数值类,单元,结构,用户类,Java类,函数句柄,int8,uint8 int16,uint16 int32,uint32 int64,uint64,single,double,3.1 数值类型,MATLAB的默认数据存储类型为双精度浮点类型(double)，,可以利用转化函数存储为其它类型，,所有的数值类型数据,均可作为数组的索引。,一.整数,MATLAB中有4种有符号整数类型，4中无符号整数类型。,有符号整数类型需要用1位来表示数据的正负，因此它的

2、,取值范围小于无符号整数类型。,整数类型的取值范围和类型转化函数,如，int8的取值范围：,128+127,uint8的取值范围：,0+255,int16的取值范围：,32768+32767,MATLAB的默认数据存储类型为double，利用类型转化函数,可将数据存储为整数类型，如果有小数部分，四舍五入处理。,例：,整数类型的转化。,在命令窗输入：,x=7.503;,int8(x),运行结果：,ans=,8,也可以根据需要利用函数对数据的小数部分进行舍入。,例：,转化ASCII码。,在命令窗输入：,str=01 Aa,int8(str),运行结果：,str= 01 Aa ans= 48 49

3、32 65 97,某个整数类型的变量只能与该整数类型或double类型的,变量进行算术运算，其结果仍为该类型的整数。,例：,整数类型的算术运算。,在命令窗输入：,x=int16(2)*pi,class(x),运行结果：,x= 6 ans= int16,整数的取值范围可通过intmax和intmin函数查看。,例：,查看整数类型的范围。,在命令窗输入：,intmax(int16),x=int8(500),运行结果：,ans= 32767 x= 127,二.浮点数,MATLAB的浮点数分为单精度(single)和双精度(double)。,默认数据类型double需要64位存储空间，具体如下：,63

4、,6252,510,符号,指数部分且有 1023的偏移量,小数部分,Single需要32位存储空间，具体如下：,31,3023,220,符号,指数部分且有 127的偏移量,小数部分,直接输入变量值创建的是double类型，创建single类型,需要用输入类型转化函数。,例：,创建浮点数。,在命令窗输入：,x=35;y= single(-26);,a=class(x),b=class(y),运行结果：,a = double b = single,继续在命令窗输入：,whos(x,y),运行结果：,Name Size Bytes Class x 1x1 8 double array y 1x1 4

5、 single array Grand total is 2 elements using 12 bytes,浮点数据类型可与char、single、double、logical、int*、uint*,类型的数据进行算术运算，其运算结果如下表所示：,浮点类型与各种类型数据运算结果,例：,浮点数与其它类型的运算。,在命令窗输入：,x=35;y= single(-20);z=int8(25); s=A;,a=x+z,b=y+s,c1=class(a),c2=class(b),运行结果：,a = 60,b = 45,c1 = int8,c2 = single,浮点数的取值范围可通过使用下列函数查看：

6、,realmax(double)、 realmax(single)、 realmin(double)、,realmin(single) 。,例：,浮点数的取值范围。,在命令窗输入：,realmax(double),realmin(double),运行结果：,ans = 1.7977e+308 ans = 2.2251e-308,在命令窗输入：, realmax(single),realmin(single),运行结果：,ans = 3.4028e+038 ans = 1.1755e-038,三.复数,MATLAB表示复数时，可用字母i或j表示虚部。,创建复数可直接输入或利用函数complex(

7、a,b)。,例：,创建复数。,在命令窗输入：,a=2-3i,运行结果：,a= 2.00003.0000i,例：,利用函数complex(a,b)创建复数。,在命令窗输入：,a=2,b=3, complex(a,b),运行结果：,a= 2 b= 3 ans= 2.00003.0000i,利用函数real(z)和imag(z)可以获得复数z的实部和虚部。,例：,获得复数的实部和虚部。,在命令窗输入：,A=1 2;3 4;B=5 6;7 8; Z=complex(A,B), Zr=real(Z), Zi=imag(Z),运行结果：,Z= 1.0000+5.0000i 2.0000+6.0000i 3

8、.0000+7.0000i 4.0000+8.0000i,Zr= 1 2 3 4 Zi= 5 6 7 8,四.无穷与非数,MATLAB中分别用Inf和Inf表示正无穷和负无穷，用,NAN表示非数。,例：,无穷。,在命令窗输入：,1/0,运行结果：,ans= Inf,五.判断数据类型,数据类型判断命令,六. 数据显示形式,MATLAB默认数据显示形式是5位长度，可以通过参数,选择对话框(FilePreferences)或者利用format函数设置,数据的显示形式。,例：,数据显示形式。,在命令窗输入：,x=3.1 1e-13,运行结果：,x=3.1000 0.0000,继续在命令窗输入：,for

9、mat long,x,运行结果：,x= 3.10000000000000 0.00000000000010,清除所设置格式(还原默认格式)的命令是：,format,例：,改变进位制显示形式。,在命令窗输入：,format hex,x=uint8(10),运行结果：,x= 0a,3.2 逻辑类型,逻辑类型的变量有两种取值，逻辑真和逻辑假，分别用,“1”和“0”表示。,一. 创建逻辑数组,创建逻辑数组方式有多种：,通过输入“true”或”false”直接创建逻辑数组；,通过对数组进行逻辑运算创建；,通过MATLAB函数产生逻辑数组；,例：,直接创建逻辑数组。,在命令窗输入：,x=true,fals

10、e,true,运行结果：,x= 1 0 1,例：,利用逻辑运算创建逻辑数组。,在命令窗输入：,y=7,2,95,运行结果：,y= 1 0 1,例：,利用函数创建逻辑数组。,在命令窗输入：,z=isfinite(5,inf,0.3),判断是否为有限数，有限数则为真,运行结果：,z= 1 0 1,运算产生逻辑结果的函数,二. 逻辑数组的用途,逻辑数组主要用在条件语句和数组索引中。,例：,数组的逻辑索引。,在命令窗输入：,A=rand(3),A(A0.5)=0,运行结果：,A= 0.4103 0.3529 0.1389 0.8936 0.8132 0.2028 0.0579 0.0099 0.198

11、7,A= 0 0 0 0.8936 0.8132 0 0 0 0,三. 判断逻辑类型,判断x是否为逻辑数组的命令,3.3 字符串,一. 创建字符数组,创建字符数组最简单的方法是用单引号赋值，,利用,strcat函数也可将多个字符串串接到一起。,例：,创建字符数组。,在命令窗输入：,c1=China;,whos c1,运行结果：,Name Size Bytes Class c1 1x5 10 char array Grand total is 5 elements using 10 bytes,例：,串接字符串。,在命令窗输入：,a=Yanbian;,b= University;,c2=strc

12、at(a,b),空格加在第2个字符串的开头,运行结果：,c2= Yanbian University,如果要创建二维字符数组，则要求每行长度相同。,如果长度不同，需要用空格来补充。,例：,创建字符串数组。,在命令窗输入：,m=Yanbian ; University,补3个空格，使长度相等,运行结果：,m = Yanbian University,二. 字符串单元数组,字符串数组要求长度相同，给编程带来不便。,通过创建,字符串单元数组可以存储长度可变的字符串。,利用cellstr函数可将字符数组转化为字符串单元数组。,例：,字符数组转化为字符串单元数组。,在命令窗输入：,a=Yanbian ;

13、 University;,b=cellstr(a),运行结果：,b= Yanbian University,字符串单元数组的元素操作函数,三. 字符串的操作,1. 字符串的比较,字符串的比较函数：,strcmp、strncmp、strcmpi、strncmpi,strcmp,判断两个字符串是否相等；,strncmp,判断两个字符串的前n个字符是否相等；,strcmpi、strncmpi,功能与前两个类似，,但不区分字符的大小写。,例：,字符串比较。,在命令窗输入：,a=hello;,b=help;,strcmp(a,b),运行结果：,ans= 0,继续在命令窗输入：,strncmp(a,b,3

14、),运行结果：,ans= 1,字符串比较还可通过关系运算来实现。,例：,用运算符比较字符串。,在命令窗输入：,str1=abc;,str2=AbC;,str1=str2,逐个字符比较，返回逻辑数组,运行结果：,ans= 1 0 1,2. 字符串的查找和替换,MATLAB提供了一些对字符串中的字符进行查找和,替换的函数。,如strrep函数用于替换字符串中的某个字符。,例：,替换字符。,在命令窗输入：,s=NAme;,strrep(s, A, a),运行结果：,ans= Name,四. 字符串类型与数值类型之间的转化,数值类型可转化为字符串类型，字符串类型也可转化为,数值类型，相关的函数见50页

15、表3-8和表3-9。,例如，将整数转化为字符。,在命令窗输入：,char(65),运行结果：,ans= A,3.4 日期与时间,MATLAB中日期与时间有3种表现形式：,日期字符串、,日期值序列、日期向量。,一.日期的表现形式,日期与时间信息的字符串有多种表示形式，如：,15-Oct-2010 15:35:18,10/15/2010,15:35:18,03:35:18 PM,日期值序列的表示方法,日期值序列1表示0000年1月1日0:00，其它日期时间在,基础上按天累加。,日期向量的表示方法,year month day hour minute second,二.日期表现形式之间的转化,日期形

16、式的转化函数,三.当前日期与时间,当前日期字符串可通过date函数获得。,例：,获得当前日期字符串。,在命令窗输入：,date,运行结果：,ans= 23-Sep-2011,当前日期时间序列可通过now函数获得。,例：,获得当前日期时间数值序列。,在命令窗输入：,x=now,运行结果：,x= 7.3442e+005,继续在命令窗输入：,datestr(x),转换为字符串形式,运行结果：,ans= 09-Oct-2010 09:15:00,3.5 结 构,结构,是根据字段组合起来的不同类型的数据集合。,一.创建结构数组,1.利用赋值语句创建结构,例：,利用赋值语句创建结构。,在命令窗输入：,st

17、=Li Ming;,student.course=10135 10096;,student. score=87 92,运行结果：,student= name: Li Ming course: 10135 10096 score: 87 92,例：,利用创建赋值语句继续扩展。,继续在命令窗输入：,student(2).name=Zhang Li;,student(2).course=10135 10096;,student(2). score=82 76,运行结果：,student= 1x2 struct array with fields: name course scor

18、e,2.利用结构函数创建结构,struct函数可以创建结构，其调用格式为：,strArray=srtuct(field1,val1, field2,val2, ),field和val为字段和对应值。,字段值可以是单一值或单元数组，但是必须保证它们,具有相同的尺寸。,例：,利用结构函数创建结构。,在命令窗输入：,stu=struct(n,Wang Fang,c,10568 10063,s,76 82),运行结果：,stu = n: Wang Fang c: 10568 10063 s: 76 82,继续在命令窗输入：,stu(2)=struct(n,Zhao Yun,c,10568 10063,

19、s,92 87),运行结果：,stu = 1x2 struct array with fields: n c s,继续在命令窗输入：,stu(2),查看结构stu(2)的字段内容,运行结果：,ans = n: Zhao Yun c: 10568 10063 s: 92 87,也可以一次建立结构数组的多个元素。,继续在命令窗输入：,clear stu,stu=struct(n,Wang Fang,Zhao Yun,c,10568 10063,10568 10063,s,76 82,96 87),省略号是续行符,运行结果：,stu = 1x2 struct array with fields: n

20、 c s,二. 结构数组的操作,1. 访问结构数组中的数据,利用结构数组索引可以对结构数组的字段值或字段元素,值进行访问或赋值。,也可利用逗号分隔的序列访问。,例：,访问某个结构的字段或字段元素。,接前例继续在命令窗输入：,str1=student(2).name, student(2).score(1),运行结果：,str1 = Zhang Li,ans = 82,2. 添加和删除字段,利用赋值语句可以添加字段，还可利用setfield函数,添加字段或修改字段的值。,例：,添加和删除字段。,在命令窗输入：,student(1). sex=male,运行结果：,student= 1x2 str

21、uct array with fields: name course score sex,继续在命令窗输入：, student(1),查看结构student(1)的字段内容,运行结果：,ans = name: Li Ming course: 10135 10096 score: 87 92 sex: male,继续在命令窗输入：, student(2),运行结果：,ans = name: Zhang Li course: 10135 10096 score: 82 76 sex: ,继续在命令窗输入：, rmfield(student,sex),删除结构的字段,运行结果：,ans = 1x2

22、struct array with fields: name course score,3.6 单元数组,单元数组可以将不同类型或不同尺寸的数据存储到同一个,数组当中。,访问单元数组的方法与矩阵索引方法基本相同，区别在于,单元数组索引时，需要用将下标置于其中。,一.创建单元数组,创建单元数组与创建矩阵基本相同，区别在于矩阵用，,单元数组用。,例：,创建单元数组。,在命令窗输入：,a=2 4 7;3 9 6;1 8 5, Li Ming,2+3i,1:2:10,运行结果：,a = 3x3 double Li Ming 2.0000 + 3.0000i 1x5 double,二. 单元数组的操作,1. 单元数组的删除,对单元数组向量下标赋空值即可删除单元数组的行或列。,例：,删除单元数组的列。,接上例继续在命令窗输入：,a(:,2)=,运行结果：,a = 3x3 double 2.0000 + 3.0000i 1x5 double,2. 运用函数或运算符操作单元数组,利