MATLAB編程與應用系列-第2章 數組及矩陣的創建及操作（4）

本系列教程來源于出版設計《基于MATLAB編程基礎與典型應用書籍》，如涉及版權問題，請聯系：156204968@qq.com。 出版社：人民郵電出版社， 頁數：525。

本系列教程目前基于MATLABR2006a，可能對于更高級版本的功能和函數有差異，教程中如有問題，請聯系：156204968@qq.com

2.3 多維數組

###2.3.1 多維數組的創建
在MATLAB中創建和使用一維和兩維數組十分靈活，同樣MATLAB也提供了靈活多樣的創建多維數組的方法，使得用戶可以根據自己所創建多維數組的特征選取不同的創建方法。其中最常用的創建方法有：第一通過“全下標”元素賦值方式創建多維數組；第二由函數ones、zeros、rand和randn直接創建多維數組；第三借助構造函數創建多維數組。下面通過示例講解如何使用不同的方法創建多維數組。

（1）通過“全下標”元素賦值方式創建多維數組

【例2.15】“全下標”方式創建多維數組
在MATLAB命令行窗口中輸入以下命令，創建一個二維的四階魔方陣：
>> A=magic(4) %生成一個二維的四階魔方陣
以矩陣A為基礎，通過直接定義數組的第三維的方式，創建一個三維數組。在命令窗口中輸入：
>> A(:,:,2)=rand(4) %四階的隨機陣
上述語句的執行結果如下所示。
A(:,:,1) =<br/>16 2 3 13<br/>5 11 10 8<br/>9 7 6 12<br/>4 14 15 1
A(:,:,2) =<br/>0.4451 0.8462 0.8381 0.8318<br/>0.9318 0.5252 0.0196 0.5028<br/>0.4660 0.2026 0.6813 0.7095<br/>0.4186 0.6721 0.3795 0.4289

（2）由函數ones、zeros、rand和randn直接創建多維數組
前面介紹到了使用函數ones、zeros、rand和randn可以直接生成二維數組，除了生成二維數組的功能外，這些函數還可以生成多維數組。

【例2.16】用函數ones、zeros、rand和randn直接創建三維隨機數組
>> A=rand(4,5,3) %創建三維隨機數組
>> B=ones(4,2,6) %創建三維的單位矩陣
>> C=zeros(4,6,8); %創建三維的零值矩陣

【例2.17】構造函數cat、repmat、reshape創建多維數組
首先生成構造函數使用的兩個矩陣A和B，具體如下：
>> A=rand(4) %二維數組A
>> B=rand(4) %二維數組B
以下使用cat函數生成一個新的二維數組n=2，在命令窗口中輸入：
>> C=cat(2,A,B)
使用cat函數生成一個新的三維數組n=3，在命令窗口中輸入：
>> D=cat(3,A,B)

注意：使用reshape函數時要注意新生成的矩陣元素數量不變，否則無法生成。

【例2.18】以三維數組A為例，查看矩陣的維數、各維大小以及所有維中最大長度。
>> A=rand(4,5,2) %生成三維均勻分布的隨機數組A
①使用ndims函數查看數組A維數，在命令窗口中輸入：
>> ndims(A)
返回數組A的維數顯示如下：
ans = 3
②使用size函數查看數組A中各維的大小，在命令窗口中輸入：
>> size(A) %查看數組A中各維的大小
返回數組A中各維的大小顯示如下：
ans = 4 5 2
③使用length函數查看數組A各維中的最大長度，在命令窗口中輸入：
>> length(A)
返回數組A各維中的最大長度顯示如下：
ans = 5

作者：德特數據
聯系方式:156204968@qq.com