MATLAB – это язык программирования, который широко используется для математических и научных вычислений. Одним из самых фундаментальных понятий в MATLAB является числовая переменная, которая используется для хранения числовых данных. В этом руководстве мы изучим основы числовых переменных в MATLAB, в том числе способы их создания, выполнения арифметических операций и управления ими с помощью встроенных функций.
Создание числовых переменных
Числовые переменные в MATLAB можно создать с помощью оператора присваивания =
. Например, чтобы создать переменную a
со значением 10, вы можете использовать следующий код:
a = 10;
Вы также можете создавать числовые переменные, выполняя арифметические операции. Например, чтобы создать переменную b
со значением 5, вы можете использовать следующий код:
b = 10 - 5;
В MATLAB вы также можете создавать числовые переменные, используя функции, которые генерируют определенные типы числовых данных. Например, чтобы создать матрицу случайных чисел 3 на 3, вы можете использовать функцию rand()
:
random_matrix = rand(3, 3);
Вы также можете создать вектор равномерно распределенных чисел, используя функцию linspace()
:
evenly_spaced_vector = linspace(0, 1, 11);
В этом примере мы создаем вектор из 11 чисел, равномерно распределенных между 0 и 1.
Числовые типы данных
В MATLAB существует несколько типов данных для числовых переменных, включая double
, single
, int8
, uint8
, int16
, uint16
, int32
, uint32
, int64
и uint64
. Тип данных double
является типом данных по умолчанию для числовых переменных и используется для хранения чисел с плавающей запятой с двойной точностью. Тип данных single
используется для хранения чисел с плавающей запятой с одинарной точностью. Типы данных int8
, uint8
, int16
, uint16
, int32
, uint32
, int64
и uint64
используются для хранения целых чисел с различными диапазонами.
Когда вы создаете числовую переменную в MATLAB, тип данных автоматически определяется на основе значения, которое вы присваиваете переменной. Например, если вы назначаете десятичное число переменной, MATLAB автоматически назначит тип данных double
. Вы также можете указать тип данных при создании переменной с помощью функций double()
, single()
, int8()
, uint8()
, int16()
, uint16()
, int32()
, uint32()
, int64()
или uint64()
. Например, чтобы создать переменную x
с типом данных single
и значением 1,0, вы можете использовать следующий код:
x = single(1.0);
Основные арифметические операции
MATLAB поддерживает все основные арифметические операции для числовых переменных, включая сложение (+
), вычитание (-
), умножение (*
) и деление (/
). Например, чтобы добавить две числовые переменные a
и b
, вы можете использовать следующий код:
c = a + b;
Вы также можете выполнять более сложные арифметические операции, используя скобки ()
для управления порядком операций. Например, чтобы вычислить значение d = (a + b) * 2
, вы можете использовать следующий код:
d = (a + b) * 2;
В дополнение к этим основным арифметическим операциям MATLAB также поддерживает более сложные арифметические операции, такие как возведение в степень (^
) и модуль (mod()
). Например, чтобы вычислить значение e = a^2
, вы можете использовать следующий код:
e = a^2;
Чтобы вычислить остаток от деления одной числовой переменной a
на другую числовую переменную b
, вы можете использовать функцию mod()
. Например, чтобы вычислить остаток от деления a
на b
, можно использовать следующий код:
remainder = mod(a, b);
Векторные и матричные операции
В дополнение к основным арифметическим операциям MATLAB также поддерживает векторные и матричные операции, которые позволяют выполнять арифметические операции с векторами и матрицами. Например, чтобы добавить два вектора x
и y
, вы можете использовать следующий код:
z = x + y;
Чтобы умножить две матрицы A
и B
, вы можете использовать следующий код:
C = A * B;
MATLAB также поддерживает другие полезные матричные операции, такие как транспонирование (.'
), поэлементное умножение (.*
) и обращение матрицы (inv()
). Например, чтобы транспонировать матрицу A
, вы можете использовать следующий код:
A_transpose = A.';
Чтобы вычислить поэлементное умножение двух матриц A
и B
, вы можете использовать оператор .*
. Например, чтобы вычислить поэлементное умножение двух матриц A
и B
, вы можете использовать следующий код:
C = A .* B;
Чтобы вычислить обратную матрицу A
, вы можете использовать функцию inv()
. Например, чтобы вычислить обратную матрицу A
, вы можете использовать следующий код:
A_inverse = inv(A);
Встроенные функции
MATLAB включает в себя широкий набор встроенных функций для работы с числовыми переменными. Эти функции можно использовать для выполнения различных операций, включая математические операции, статистические операции и операции обработки сигналов.
Например, чтобы вычислить квадратный корень числовой переменной a
, вы можете использовать функцию sqrt()
. Например:
sqrt_a = sqrt(a);
MATLAB также включает функции для вычисления среднего значения (mean()
), дисперсии (var()
) и стандартного отклонения (std()
) набора значений. Например, чтобы вычислить среднее значение вектора x
, вы можете использовать следующий код:
x_mean = mean(x);
Точно так же, чтобы вычислить дисперсию вектора x
, вы можете использовать функцию var()
:
x_variance = var(x);
Чтобы вычислить стандартное отклонение вектора x
, вы можете использовать функцию std()
:
x_std = std(x);
Заключение
В этом руководстве мы рассмотрели основы числовых переменных в MATLAB, в том числе способы их создания, выполнения арифметических операций и управления ими с помощью встроенных функций. Мы также рассмотрели некоторые более сложные функции MATLAB, такие как векторные и матричные операции, а также встроенные функции для выполнения математических и статистических операций. Обладая этими знаниями, вы сможете работать с числовыми переменными в MATLAB и выполнять широкий спектр математических и научных вычислений.
Повышение уровня кодирования
Спасибо, что являетесь частью нашего сообщества! Перед тем, как ты уйдешь:
- 👏 Хлопайте за историю и подписывайтесь на автора 👉
- 📰 Смотрите больше контента в публикации Level Up Coding
- 💰 Бесплатный курс собеседования по программированию ⇒ Просмотреть курс
- 🔔 Подписывайтесь на нас: Twitter | ЛинкедИн | "Новостная рассылка"
🚀👉 Присоединяйтесь к коллективу талантов Level Up и найдите прекрасную работу