MATLAB数值数组与向量化运算详解

"matlab数组运算" 在MATLAB中，数组是进行数学计算和数据分析的基础。本章重点讲解了数值数组和逻辑数组两种主要的数据类型，以及与它们相关的操作和运算，这对于初学者掌握MATLAB至关重要。 数值数组是MATLAB中最基本的数据结构，特别是二维数组，它在科学计算中扮演着核心角色。创建二维数组的方法多样，包括使用冒号运算符（`:`)生成递增/减型数组，以及通过线性或对数定点法来定制特定的序列。例如，`1:6`会产生一个从1到6的递增数组，而`0:pi/4:pi`则生成0到π之间等差的π/4间隔的值。此外，还可以通过逐个元素输入或者利用MATLAB内置函数如`linspace`和`logspace`来创建数组。`linspace`用于创建等差序列，`logspace`则生成对数尺度上的等比序列。 逻辑数组是由逻辑运算（如`==`, `>=`, `<`等）和关系运算产生的，它在条件判断和数据筛选中起着关键作用。例如，你可以用逻辑数组作为索引来选取满足特定条件的数值数组元素。 MATLAB的数组运算是一大特色，它允许对整个数组进行操作，而不是单个元素，这大大提高了代码效率。这种向量化运算不仅适用于基本的数学运算，如加减乘除，也适用于高级函数和命令。例如，数组的加法运算`A + B`会将对应元素相加，而`A .* B`会进行元素级乘法。 MATLAB的数组运算还包括数组的扩展和收缩，如通过`cat`函数连接数组，或使用`squeeze`去除数组中的单维度。对于高维数组，这些操作同样适用，使得处理多维数据变得更加直观和便捷。 向量化编程是基于数组运算的一种编程范式，它可以减少循环并提高代码性能。MATLAB的大多数函数和Simulink库模块都支持向量化，使得处理大规模数据变得更加高效。例如，使用`arrayfun`可以将函数应用于数组的所有元素，而无需显式循环。 为了辅助学习，随书光盘提供了电子文档"ch02_数值数组及向量化运算.doc"，其中包含本章所有示例的MATLAB指令和运行结果，便于读者实践和理解。 理解和熟练运用MATLAB的数组运算和向量化编程是成为MATLAB高手的关键步骤，对于进行科学计算和工程应用具有极其重要的意义。