Matlab中数组元素引用有三种方法:

1.下标法(subscripts)
2.索引法(index)
3.布尔法(Boolean)

在使用这三种方法之前,大家头脑一定要清晰的记住,Matlab中数组元素是按列存储(与Fortran一样),比如说下面的二维数组

A=
     8     1     6
     3     5     7
     4     9     2

Matlab的存储顺序是8,3,4,1,5,9,6,7,2,也就是说先行后列,对于3维数组呢,就是先行后列
再页

对应个元素的索引和下标分别为

Element Index Subscripts
8        1      (1,1)
3        2      (2,1)
4        3      (3,1)
1        4      (1,2)
5        5      (2,2)
9        6      (3,2)
6        7      (1,3)
7        8      (2,3)
2        9      (3,3)

从上面的例子中已经很清晰的说明了下标和索引的区别了,也就是说Matlab为没有个元素分配了一个唯一识别的ID(即index)

1.下标法引用

A(ii,jj):其中ii和jj可以是一维向量、标量、“:”号或者“end”

大家对下标估计比较熟悉,由于在C语言中接触过,但是我这里需要强调的是,Matlab的下标是可以多行多列同时引用的,而像C语言等一次只能引用一个,比如

A(2:3,3:-1:1)表示引用数组中的2~3行,3~1列对应的元素
A(:,end)表示引用最后一列元素,“:”表示所有列或行,“end”表示最后一列或列,“end-n”表示倒数第n行或列
A(1,end-1)表示引用第1行倒数第2个元素
A([2 1 3 3],[1 1 2 2 1])表示引用按两个向量引用指定的元素,即A中的第2,1,3,3行和第1,1,2,
2,1列对应的元素

>>A=magic(3)

A =
     8     1     6
     3     5     7
     4     9     2

>>A(2:3,3:-1:1)

ans =
     7     5     3
     2     9     4

>>A(:,end)

ans =
     6
     7
     2

>>A(1,end-1)

ans =
     1

>>A([2 1 3 3],[1 1 2 2 1])

ans =
     3     3     5     5     3
     8     8     1     1     8
     4     4     9     9     4
     4     4     9     9     4

2.索引法引用(说白了索引就是存储顺序)

A(index):index可以是任意的数组,index的元素必须是正整数,且不大于numel(A),返回的是一个尺寸与index一样的数组

下标和索引之间可以通过ind2sub和sub2ind函数相互转换,具体可以看帮助,很简单

[I,J] = ind2sub(siz,IND)
IND = sub2ind(siz,I,J)
还有使用A(:)就可以将数组A转换为列向量


A(8):表示引用A的第8个元素
B=A([1 10 5 2 2 1 3]):表示依次引用A的第1,10,5,2,2,1,3个元素,返回与index尺寸相同的数组,也就是说size(B)=size(index)
A([2 5 9;1 1 1;8 5 6]):返回的时侯是一个3*3的矩阵

>>A=magic(5)%括号中为索引值

A =
    17 (1)     24 (6)     1 (11)     8 (16)    15 (21)
    23 (2)      5 (7)     7 (12)    14 (17)    16 (22)
     4 (3)      6 (8)    13 (13)    20 (18)    22 (23)
    10 (4)     12 (9)    19 (14)    21 (19)     3 (24)
    11 (5)    18 (10)    25 (15)     2 (20)     9 (25)

>>A(8)

ans =
     6

>>A([1 10 5 2 2 1 3])

ans =
    17    18    11    23    23    17     4

>>A([2 5 9;1 1 1;8 5 6])

ans =
    23    11    12
    17    17    17
     6    11    24

3.布尔法引用

A(X):X是一个有0和1组成布尔型数据,且size(A)=size(X),对应位置为1则留下该数据,0则去掉,最后按A中的存储顺序,返回一个列向量

linspace函数调用的格式为假如说A是3*3的数组

A(logical([1 0 0;0 1 0;0 0 1])):表示引用了数组A的对角线元素,注意必须使用logical将0/1数组转换为布尔型

>>A=magic(3)%生成一个3*3的数组

A=
     8     1     6
     3     5     7
     4     9     2

>>x=logical([1 1 0;0 1 1;1 0 1])%将double转化为boolean型数据

x =
     1     1     0
     0     1     1
     1     0     1

>>A(x)%引用对应位置为1的数据,返回列向量

ans =
     8
     4
     1
     5
     7
     2

>>x=A>5%是有了比较语句,返回布尔型数据,对应位置数据大于5的为1,否则为0

x =
     1     0     1
     0     0     1
     0     1     0

>>A(x)%返回大于A中大于5的元素,其实该命令可以一次性执行A(A>5)或者find(A>5),前者返回具体元素,后者返回大于5的数据的索引值


ans =
     8
     9
     6
     7

>>A(A>5)%一次性执行上面的命令

ans =
     8
     9
     6
     7

>>indx=find(A>5)%查A中对于5的元素,返回它们的索引(index)值,此时我们可以通过A(index)返回具体的元素

index =
     1
     6
     7
     8
 
增加内容
1、向量的创建
1)直接输入:
行向量:a=[1,2,3,4,5]
列向量:a=[1;2;3;4;5]
2)用“:”生成向量
  a=J:K 生成的行向量是a=[J,J+1,…,K]
  a=J:D:K 生成行向量a=[J,J+D,…,J+m*D],m=fix((K-J)/D)
3)函数linspace 用来生成数据按等差形式排列的行向量
  x=linspace(X1,X2):X1X2间生成100个线性分布的数据,相邻的两个数据的差保持不变。构成等差数列。
  x=linspace(X1,X2,n):X1X2间生成n个线性分布的数据,相邻的两个数据的差保持不变。构成等差数列。
4)函数logspace用来生成等比形式排列的行向量
  X=logspace(x1,x2)x1x2之间生成50个对数等分数据的行向量。构成等比数列,数列的第一项x(1)=10x1,x(50)=10x2
  X=logspace(x1,x2,n)x1x2之间生成n个对数等分数据的行向量。构成等比数列,数列的第一项x(1)=10x1,x(n)=10x2
注:向量的的转置:x=(0,5)’
 
2、矩阵的创建
1)直接输入:将数据括在[]中,同一行的元素用空格或逗号隔开,每一行可以用回车或是分号结束
如:a=[1,2,3;3,4,5],运行后:
a =
    1    2    3
    3    4    5
 
2)函数eye,生成单位矩阵
eye(n) :生成n*n阶单位E
eye(m,n):生成m*n的矩阵E,对角线元素为1,其他为0
eye(size(A)):生成一个矩阵A大小相同的单位矩阵
eye(m,n,classname):对角线上生成的元素是1,数据类型用classname指定。其数据类型可以是:duoblesingleint8uint8int16uint16int32uint32
     
3)函数ones ones生成全1的矩阵
ones(n) : 生成n*n的全1矩阵
ones(m,n) : 生成m*n的全1矩阵
ones(size(A)) : 生成与矩阵A大小相同的全1矩阵
ones(m,n,p,…)生成m*n*p*….的全1的多维矩阵
ones(m,n,…,classname)制定数据类型为classname
 
4)函数zeros 函数zeros生成全0矩阵
zeros(n):生成n*n的全0矩阵
zeros(m,n:)生成m*n的全0矩阵
zeros(size(A)): 生成与矩阵A大小相同的全0矩阵
zeros (m,n,p,…)生成m*n*p*….的全0的多维矩阵
zeros (m,n,…,classname)指定数据类型为classname
 
5)函数rand 函数rand用来生成[0,1]之间均匀分布的随机函数,其调用格式是:
Y=rand:生成一个随机数
Y=rand(n):生成n*n的随机矩阵
Y=rand(m,n):生成m*n的随机矩阵
Y=rand(size(A)):生成与矩阵A大小相同的随机矩阵
Y=rand(m,n,p,…):生成m*n*p*…的随机数多维数组
6)函数randn 函数rand用来生成服从正态分布的随机函数,其调用格式是:
Y=randn:生成一个服从标准正态分布的随机数
Y=randn(n):生成n*n的服从标准正态分布的随机矩阵
Y=randn(m,n):生成m*n的服从标准正态分布的随机矩阵
Y=randn(size(A)):生成与矩阵A大小相同的服从标准正态分布的随机矩阵
Y=randn(m,n,p,…):生成m*n*p*…的服从标准正态分布的随机数多维数组
 
3、矩阵元素的提取与替换
1)  单个元素的提取
如:a=[1,2,3;3,4,5],运行后:
a =
    1    2    3
    3    4    5
输入b=a(1,2)
b =
    2     
 
2)  提取矩阵中某一行的元素,
如:a=[1,2,3;3,4,5],运行后:
a =
    1    2    3
    3    4    5
输入b=a(1,:)
b =
    1    2    3
 
3)  提取矩阵中某一列:
如:a=[1,2,3;3,4,5],运行后:
a =
    1    2    3
    3    4    5
输入b=a(:,1)
b =
    1
    3
 
4)  提取矩阵中的多行元素
如:a=[1,2,3;3,4,5],运行后:
a =
    1    2    3
    3    4    5
输入b=a([1,2],:)
b =
    1    2    3
    3    4    5
 
5)  提取矩阵中的多列元素
如:a=[1,2,3;3,4,5],运行后:
a =
    1    2     3
    3    4    5
输入b=a(:,[1,3])
b =
    1    3
    3    5
 
6)  提取矩阵中多行多列交叉点上的元素
如:a=[1,2,3;3,4,5],运行后:
a =
    1    2    3
    3    4    5
输入b=a([1,2],[1,3])
b =
    1    3
    3    5
 
7)  单个元素的替换:
如:a=[1,2,3;3,4,5],运行后:
a =
    1    2    3
    3    4    5
输入:a(2,3)=-1
a =
    1    2    3
    3    4    -1
 
4、矩阵元素的重排和复制排列
1)  矩阵元素的重排
B=reshape(A,m,n):返回的是一个m*n矩阵B,矩阵B的元素就是矩阵A的元素,若矩阵A的元素不是m*n个则提示错误。
B=reshape(A,m,n,p):返回的是一个多维的数组B,数组B中的元素个数和矩阵A中的元素个数相等
B=reshape(A,…,[],…):可以默认其中的一个维数
B=reshape(A,siz) : 由向量siz指定数组B的维数,要求siz的各元素之积等于矩阵A的元素个数
 
2)  矩阵的复制排列  函数是repmat
B=repmat(A,n):返回B是一个n*n块大小的矩阵,每一块矩阵都是A
B=repmat(A,m,n):返回值是由m*n个块组成的大矩阵,每一个块都是矩阵A
B=repmat(A,[m,n,p,…]):返回值B是一个多维数组形式的块,每一个块都是矩阵A
 
5、矩阵的翻转和旋转
1)矩阵的左右翻转 左右翻转函数是fliplr,调用格式:
B=fliplr(A):将矩阵A左右翻转成矩阵B
输入:A=[1,2,3;3,4,2]
A =
    1    2    3
    3    4    2
输入:B=fliplr(A)
B =
    3    2    1
2            4    3
2)矩阵上下翻转 函数:flipud,调用格式:
B=flipud(A):把矩阵A上下翻转成矩阵B
 
3)  多维数组翻转 函数:flipdim,调用格式:
B=flipdim(A,dim):把矩阵或多维数组A沿指定维数翻转成B
 
4)  矩阵的旋转  函数:rot90,调用格式:
B=rot90(A):矩阵B是矩阵A沿逆时针方向旋转90得到的
B=rot90(A,k):矩阵B是矩阵A沿逆时针方向旋转k*90得到的(要想顺时针旋转,k-1)
6、矩阵的生成与提取函数
1)  对角线函数 对角线函数diag既可以用来生成矩阵,又可以来提取矩阵的对角线元素,其调用格式:
a)        A=diag(v,k):v是有n个元素的向量,返回矩阵A是行列数为n+|k|的方阵。向量v的元素位于A的第k条对角线上。K=0 对应主对角线,k>0对应主对角线以上,k<0对应主对角线以下。

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