MATLAB中所有数据类型的所有变量都是多维数组。向量是一维数组，矩阵是二维数组。
我们已经讨论了向量和矩阵。在本章中，我们将讨论多维数组。但是，在此之前，让我们讨论一些特殊类型的数组。
MATLAB中的特殊数组
在本节中，我们将讨论一些创建特殊数组的函数。对于所有这些功能，一个参数创建一个正方形数组，双参数创建一个矩形数组。
zeros()函数创建一个全零的数组-
例如-
zeros(5)MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-
ans =
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0ones()函数创建一个全1的数组-
例如-
ones(4,3)MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-
ans =
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1eye()函数创建一个单位矩阵。
例如-
eye(4)MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-
ans =
1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1rand()函数在(0,1)上创建一个均匀分布的随机数数组-
例如-
rand(3, 5)MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-
ans =
0.8147 0.9134 0.2785 0.9649 0.9572
0.9058 0.6324 0.5469 0.1576 0.4854
0.1270 0.0975 0.9575 0.9706 0.8003魔方
magic square是一个正方形，当其元素按行，列或对角线相加时，会产生相同的和。
magic()函数创建一个魔术方阵。它采用一个单数参数，该参数给出了正方形的大小。参数必须是大于或等于3的标量。
magic(4)MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-
ans =
16 2 3 13
5 11 10 8
9 7 6 12
4 14 15 1多维数组
具有两个以上维的数组在MATLAB中称为多维数组。MATLAB中的多维数组是常规二维矩阵的扩展。
通常，要生成多维数组，我们首先创建一个二维数组并将其扩展。
例如，让我们创建一个二维数组a。
a = [7 9 5; 6 1 9; 4 3 2]MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-
a =
7 9 5
6 1 9
4 3 2数组a是3×3数组；我们可以添加第三维一，通过提供类似的价值观-
a(:, :, 2)= [ 1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-
a =
ans(:,:,1) =
0 0 0
0 0 0
0 0 0
ans(:,:,2) =
1 2 3
4 5 6
7 8 9我们也可以创建一个使用多维数组ones()，zeros()或rand()功能。
例如，
b = rand(4,3,2)MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-
b(:,:,1) =
0.0344 0.7952 0.6463
0.4387 0.1869 0.7094
0.3816 0.4898 0.7547
0.7655 0.4456 0.2760
b(:,:,2) =
0.6797 0.4984 0.2238
0.6551 0.9597 0.7513
0.1626 0.3404 0.2551
0.1190 0.5853 0.5060我们还可以使用cat()函数来构建多维数组。它沿着指定的维度连接一个数组列表-
cat()函数的语法是-
B = cat(dim, A1, A2...)在哪里，
B是创建的新数组
A1，A2，...是要串联的数组
dim是连接数组所依据的维
实例
创建一个脚本文件并在其中键入以下代码-
a = [9 8 7; 6 5 4; 3 2 1];
b = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];
c = cat(3, a, b, [ 2 3 1; 4 7 8; 3 9 0])运行文件时，它显示-
c(:,:,1) =
9 8 7
6 5 4
3 2 1
c(:,:,2) =
1 2 3
4 5 6
7 8 9
c(:,:,3) =
2 3 1
4 7 8
3 9 0数组函数
MATLAB提供了以下功能来对数组内容进行排序，旋转，置换，整形或移位。
| 功能 | 作用 |
|---|---|
| length | 向量长度或最大数组维数 |
| ndims | 数组维数 |
| numel | 数组元素数 |
| size | 数组维数 |
| iscolumn | 确定输入是否为列向量 |
| isempty | 确定数组是否为空 |
| ismatrix | 确定输入是否为矩阵 |
| isrow | 确定输入是否为行向量 |
| isscalar | 确定输入是否为标量 |
| isvector | 确定输入是否为向量 |
| blkdiag | 根据输入参数构造块对角矩阵 |
| circshift | 循环移位数组 |
| ctranspose | 复共轭转置 |
| diag | 对角矩阵和矩阵的对角线 |
| flipdim | 沿指定的维度翻转数组 |
| fliplr | 从左到右翻转矩阵 |
| flipud | 上下翻转矩阵 |
| ipermute | 倒置 N-D 数组的维数 |
| permute | 重新排列N-D数组的维数 |
| repmat | 复制和切片数组 |
| reshape | 重塑数组 |
| rot90 | 将矩阵旋转90度 |
| shiftdim | 移动维度 |
| issorted | 确定集合元素是否按排序顺序 |
| sort | 按升序或降序对数组元素排序 |
| sortrows | 按升序对行进行排序 |
| squeeze | 删除单例维度 |
| transpose | 转置 |
| vectorize | 向量化表达 |
实例
以下示例说明了上面提到的一些功能。
元素的长度、维数和数量-
创建一个脚本文件并在其中键入以下代码-
x = [7.1, 3.4, 7.2, 28/4, 3.6, 17, 9.4, 8.9];
length(x) % length of x vector
y = rand(3, 4, 5, 2);
ndims(y) % no of dimensions in array y
s = ['Zara', 'Nuha', 'Shamim', 'Riz', 'Shadab'];
numel(s) % no of elements in s运行文件时，它显示以下结果-
ans = 8
ans = 4
ans = 23数组元素的循环移位
创建一个脚本文件并在其中键入以下代码-
a = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9] % the original array a
b = circshift(a,1) % circular shift first dimension values down by 1.
c = circshift(a,[1 -1]) % circular shift first dimension values % down by 1
% and second dimension values to the left % by 1.运行文件时，它显示以下结果-
a =
1 2 3
4 5 6
7 8 9
b =
7 8 9
1 2 3
4 5 6
c =
8 9 7
2 3 1
5 6 4排序数组
创建一个脚本文件并在其中键入以下代码-
v = [ 23 45 12 9 5 0 19 17] % horizontal vector
sort(v) % sorting v
m = [2 6 4; 5 3 9; 2 0 1] % two dimensional array
sort(m, 1) % sorting m along the row
sort(m, 2) % sorting m along the column运行文件时，它显示以下结果-
v =
23 45 12 9 5 0 19 17
ans =
0 5 9 12 17 19 23 45
m =
2 6 4
5 3 9
2 0 1
ans =
2 0 1
2 3 4
5 6 9
ans =
2 4 6
3 5 9
0 1 2单元数组
单元格数组是索引单元格的数组，其中每个单元格可以存储不同维度和数据类型的数组。
cell函数用于创建单元格数组。单元格功能的语法是-
C = cell(dim)
C = cell(dim1,...,dimN)
D = cell(obj)说明，
C是单元数组；
dim是标量整数或整数向量，用于指定单元格数组C的维数；
dim1，...，dimN是指定C维数的标量整数；
obj是以下其中之一-
Java数组或对象
.NET类型System.String或System.Object的数组
实例
创建一个脚本文件并在其中键入以下代码-
c = cell(2, 5);
c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White'; 1 2 3 4 5}运行文件时，它显示以下结果-
c =
{
[1,1] = Red
[2,1] = 1
[1,2] = Blue
[2,2] = 2
[1,3] = Green
[2,3] = 3
[1,4] = Yellow
[2,4] = 4
[1,5] = White
[2,5] = 5
}访问单元数组中的数据
有两种方法可以引用单元格数组的元素-
将索引括在第一个方括号()中，以引用单元格集
将索引括在大括号{}中，以引用单个单元格中的数据
当您将索引括在第一个括号中时，它指的是单元格的集合。
圆括号中的单元格数组索引是指单元格集。
例如-
c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White'; 1 2 3 4 5};
c(1:2,1:2)MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-
ans =
{
[1,1] = Red
[2,1] = 1
[1,2] = Blue
[2,2] = 2
}您也可以使用大括号索引来访问单元格的内容。
例如-
c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White'; 1 2 3 4 5};
c{1, 2:4}MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-
ans = Blue
ans = Green
ans = Yellow