MATLAB入门:数组运算详解与发展历程
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更新于2024-08-22
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在MATLAB入门教程中,数组的运算是一个关键概念,特别是在进行数值计算时。数组的运算规则涉及标量与数组之间的交互。当一个标量(如常数c)与数组a进行运算时,MATLAB会按照元素级的方式执行操作:
1. **标量-数组加减乘除**:
- `a + c`:数组a的每个元素加上标量c,结果数组的每个元素等于对应元素加上c。
- `a - c`:类似地,每个元素减去c。
- `a .* c`:逐元素乘法,元素间独立相乘。
- `a ./ c`:右除运算,元素间除以c,结果可能为NaN或Inf,如果c为零。
- `a .\ c`:左除运算,先对c进行逐元素的逆运算,然后逐元素相除。
2. **标量-数组乘方**:
- `a .^ c`:逐元素乘方,对每个元素应用c次幂。
值得注意的是,这些操作符的行为与常规数学中的运算有所不同,因为它们不会在整个数组上应用同一个操作,而是作用于数组的每个单独元素。例如,`c.^a`不会按通常的数学意义计算每个c的a次幂,而是按元素分别计算c的a1次幂、c的a2次幂等。
MATLAB的发展历程也显示了其功能的不断拓展。自1980年由Cleve Moler博士创建以来,MathWorks公司持续优化和增强了MATLAB的功能。从早期版本专注于矩阵运算,发展到支持图形用户界面设计、科学计算、图像处理、声音处理等多个领域。比如,MATLAB R2006b及后续版本的发布,不仅增加了模块数量和新特性,还引入了对64位系统和.NET工具箱的支持,反映出MATLAB在适应现代科技需求上的进步。
同时,Mathematica作为竞争对手,以其符号运算能力而闻名,尤其在微积分、线性代数和方程组求解方面有强大的功能。然而,MATLAB通过数值计算的科学性和易用性,使其成为工程和科学计算领域的重要工具。两者各有优势,用户可以根据具体需求选择最适合自己的软件。
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