主要内容

数组与矩阵操作

介绍

MATLAB®有两种不同类型的算术运算:数组运算和矩阵运算。您可以使用这些算术运算来执行数值计算,例如,将两个数字相加,将数组元素提高到给定的乘方,或将两个矩阵相乘。

矩阵运算遵循线性代数的规则。相反,数组操作逐个元素执行操作,并支持多维数组。金宝app句点字符()将数组操作与矩阵操作区分开来。但是,由于矩阵和阵列操作与添加和减法相同,因此字符对.+.-是不必要的。

数组操作

数组操作按元素操作执行元素,对应的矢量,矩阵和多维数组的相应元素。如果操作数具有相同的大小,则第一个操作数中的每个元素都会在第二个操作数中使用同一位置中的元素匹配。如果操作数具有兼容的大小,则根据需要隐式扩展每个输入以匹配另一个。有关更多信息,请参阅兼容数组大小,用于基本操作

作为一个简单的示例,可以将两个大小相同的向量相加。

A = [1 1 1]
A = 1 1 1
B = [1 2 3]
B = 1 2 3
A + B.
ans = 2 3 4

如果一个操作数是标量,另一个操作数不是,则Matlab隐式扩展标量与其他操作数相同。例如,您可以计算标量和矩阵的元素-Wise产品。

a = [1 2 3;1 2 3]
A = 1 2 3 1 2 3
3 . *
Ans = 3 6 9 3 6 9

如果你用3 × 3矩阵减去1 × 3向量,隐式展开也可以,因为这两种大小是兼容的。当执行减法时,向量隐式展开成一个3 × 3矩阵。

A = [1 1 1;2 2 2;3 3 3]
A = 1 1 1 2 2 2 3 3 3
M = [2 4 6]
m = 2 4 6
Ans = -1 -3 -5 0 -2 -4 1 -1 -3

行向量和列向量具有兼容的大小。如果将一个1 × 3向量添加到一个2 × 1向量,那么在MATLAB执行元素加法之前,每个向量都将隐式扩展为一个2 × 3矩阵。

x = [1 2 3]
X = 1 2 3
Y = [10;15]
y = 10 15
x + y
Ans = 11 12 13 16 17 18

如果两个操作数的大小不兼容,则会出现错误。

A = [8 1 6;3 5 7;4 9 2)
A = 8 1 6 3 5 7 4 9 2
M = [2 4]
m = 2 4
矩阵维度必须同意。

下表提供了MATLAB中的算术阵列运算符摘要。有关函数的详细信息,请单击最后一列中函数参考页面的链接。

操作符

目的

描述

参考

+

添加

A + B.补充.一个B

+

一元加

+ A.返回一个

uplus

-

减法

A-B.减去B一个

-

-

一元-

-一种否定的元素一个

uminus

.*

Element-wise乘法

a * B是元素的乘积吗一个B

时代

.^

元素明智的力量

B a . ^是具有元素的矩阵(i, j)到了B (i, j)权力。

力量
./

对数组划分

a / B是具有元素的矩阵(i, j) / B (i, j)

rdivide

.\

离开数组划分

答:\ B是具有元素的矩阵b(i,j)/ a(i,j)

ldivide

.'

数组转置

一种。'数组的转置是一个.对于复杂的基质,这不涉及缀合。

翻倒

矩阵操作

矩阵运算遵循线性代数的规则,不兼容多维数组。所需投入的大小和形状彼此之间的关系取决于操作。对于非标量输入,矩阵运算符计算的结果通常与数组运算符计算的结果不同。

例如,如果你使用矩阵右除法算子,/,除以两个矩阵,矩阵必须具有相同数量的列。但如果您使用矩阵乘法运算符,,若两个矩阵相乘,则两个矩阵必须有一个公约数内部维度.也就是说,第一个输入中的列数必须等于第二个输入中的行数。矩阵乘法运算符用以下公式计算两个矩阵的乘积,

C j k 1 n 一个 k B k j

要明白这一点,你可以计算两个矩阵的乘积。

A = [1 3;2 4]
4 .答案:A
B = [3 0; 1 5]
B = 3 0 1 5
A * B.
ans = 6 15 10 20

前一个矩阵积不等于下一个元素积。

a * B
Ans = 3 0 2 20

下表总结了MATLAB中的矩阵运算符。有关函数的详细信息,请单击最后一列中函数参考页面的链接。

操作符

目的

描述

参考

矩阵乘法

C =A * B.这是矩阵的线性代数乘积吗一个B.列的列数一个必须等于B

mtimes

矩阵左部

x = A \ B是方程式的解决方案斧头B.矩阵一个B必须有相同的行数。

mldivide

/

矩阵分裂

x = B / A是方程式的解决方案xAB.矩阵一个B必须有相同的列数。对于左除法算子,B / A =(‘\ B) '

mrdivide

矩阵幂

A ^ B.一个次方B, 如果B是一个标量。的其他值B,计算涉及特征值和特征向量。

mpower

复杂的共轭翻转

一个“是线性代数转换一个.对于复矩阵,这是复共轭转置。

ctranspose

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