MATLAB核心数据类型详解：标量、矩阵、字符串与结构体-北京尧图网络

文章目录标量、向量、矩阵数值类型字符char与字符串string逻辑值logical单元数组 cell结构体 struct表格 table时间类型 datetime类型转换MATLAB的数据类型体系和大多数编程语言不太一样——它以矩阵为基本数据单元所有数据在底层都是矩阵。搞清楚各种数据类型的用途和区别是写出高质量MATLAB代码的基础。标量、向量、矩阵MATLAB里一个普通数字就是1×1的矩阵这不只是概念上的说法是真实的存储方式a5;% 标量1x1矩阵b[1,2,3];% 行向量1x3矩阵逗号或空格分隔c[1;2;3];% 列向量3x1矩阵分号换行d[123;456];% 2x3矩阵% 查看维度size(d)% 返回 [2, 3]size(d,1)% 行数2size(d,2)% 列数3numel(d)% 总元素数6生成特殊矩阵zeros(3,4)% 全零矩阵ones(2,3)% 全1矩阵eye(4)% 单位矩阵rand(3)% 均匀分布随机矩阵值在[0,1]之间randn(3)% 标准正态分布随机矩阵linspace(0,1,5)% 等间距向量[0, 0.25, 0.5, 0.75, 1]0:0.5:2% 冒号语法[0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0]数值类型MATLAB默认所有数值都是double64位双精度浮点绝大多数情况下直接用就行。只有在处理大规模数据或图像时才需要考虑用其他类型节省内存类型说明字节取值范围double双精度浮点默认8±1.8×10^308single单精度浮点4±3.4×10^38int8有符号8位整数1-128 ~ 127uint8无符号8位整数10 ~ 255int32有符号32位整数4-2^31 ~ 2^31-1logical逻辑值10 或 1asingle(3.14);% 转为单精度buint8(200);% 无符号整数图像处理常用ctrue;% 逻辑值class(a)% 查看类型返回 singleisa(a,single)% 判断类型返回 1true整数运算注意溢出xuint8(200);x100% 结果是255而不是300溢出时自动截断字符char与字符串stringMATLAB有两套文本处理系统用途略有不同char字符数组旧写法兼容性好chello MATLAB;c(1)% h按字符索引c(7:end)% MATLAB切片length(c)% 12字符个数% 字符数组拼接greeting[hello, ,world];% 字符与数字互转double(A)% 65ASCII码char(65)% Astring字符串对象R2016b起功能更强shello MATLAB;s2hello world;% 用拼接strlength(s)% 12字符长度% 字符串数组sa[苹果,香蕉,橙子];sa(2)% 香蕉contains(sa,蕉)% [0, 1, 0]% 格式化字符串n42;msgsprintf(结果是%d, n);推荐原则新代码优先用string函数更丰富需要兼容老代码或老版本MATLAB用charstring和char之间可以互转string(abc)、char(abc)逻辑值logical逻辑值只有true1和false0两种a53% trueb1010% truec7~7% false~ 是不等于% 逻辑运算ab% 短路与用于标量ab% 逐元素与用于数组~a% 非% 逻辑索引非常实用x[3,7,2,9,4,6];x(x5)% [7, 9, 6]取出大于5的元素x(x5)0% 把小于5的元素清零逻辑索引是MATLAB数据处理的核心技巧之一能替代大量循环判断写出简洁高效的代码。单元数组 cellcell 数组的特点是每个元素可以是不同类型、不同大小的数据。适合存储结构不一致的数据集合。% 创建cell数组c{42,hello,[123],true};% 访问元素花括号取内容c{1}% 42数字c{2}% hello字符数组c{3}% [1 2 3]向量% 花括号 vs 圆括号c{2}% 取出内容本身字符数组c(2)% 取出一个1x1的cell内容是字符数组% 修改某个元素c{1}changed;% 二维cellnames{张三,李四;王五,赵六};names{1,2}% 李四cell 的常见用途批量文件名列表不同长度向量的集合混合类型的参数传递% 实际用例存储多次实验数据每次数据长度不同resultscell(5,1);fori1:5results{i}rand(1,randi([10,20]));% 每次长度不同end结构体 struct结构体按字段名存储数据逻辑更清晰适合描述有多个属性的事物% 创建结构体s.name实验一;s.datedatetime(2024-06-01);s.data[1.2,2.3,3.1,2.8];s.sampleRate1000;% 访问字段s.name% 实验一s.data(2:end)% [2.3, 3.1, 2.8]% 结构体数组多个实验结果fori1:3experiments(i).idi;experiments(i).resultrand(1,10);endexperiments(2).result% 第2个实验结果% 列出所有字段名fieldnames(s)% 动态字段访问字段名是变量时很有用fieldNamename;s.(fieldName)% 等价于 s.name结构体比cell更适合描述参数包、实验记录等有固定属性的数据。当工程越来越大结构体比散装变量管理起来方便太多。表格 tabletable 是专为表格数据设计的类型每列有名字适合处理 Excel 表格类的数据% 创建tablename{张三;李四;王五};age[22;25;28];score[88.5;92.0;76.3];Ttable(name,age,score);% 查看数据Thead(T,2)% 只显示前2行% 按列名访问T.score T{:,score}% 提取数值% 按条件筛选行T(T.score80,:)% 新增计算列T.gradeT.score/100;% 与Excel交互writetable(T,result.xlsx)T2readtable(data.xlsx)实际项目里从Excel读数据进来处理再写回去table是最顺手的工具。时间类型 datetime处理时序数据时datetime 比手动管理时间字符串方便很多tdatetime(2024-01-15 08:30:00,...InputFormat,yyyy-MM-dd HH:mm:ss);% 当前时间now_tdatetime(now);% 时间差dtnow_t-t;% duration类型dt.Days% 相差天数hours(dt)% 转换为小时数% 生成时间序列t_seriesdatetime(2024,1,1)hours(0:23);% 与数字相互转换datenum(t)% 转为MATLAB日期数值datetime(738000,ConvertFrom,datenum)类型转换不同类型之间经常需要转换double(int32(5))% int32转doubleint32(3.7)% double转int32会四舍五入为4char(65)% 数值转字符Astring(3.14)% 数值转字符串3.1400num2str(3.14,%.2f)% 格式化转字符串3.14str2double(3.14)% 字符串转数值3.14logical(0)% 0转falselogical([1020])% 向量转逻辑[1 0 1 0]

MATLAB核心数据类型详解：标量、矩阵、字符串与结构体

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