二、MATLAB矩陣處理
2.1 特殊矩陣
通用的特殊矩陣:zero()
產生0矩陣,one()
全1矩陣,eye()
產生對角線爲1的矩陣,MATLAB()
產生(0,1)區間均勻分佈的隨機矩陣,MATLABn()
產生標準正太分佈隨機矩陣。參數都爲(m)&(m,n)。
特殊矩陣:(1) 魔法矩陣: magic(n)
(2) 範德蒙矩陣: vander(v)
(3) hilbert矩陣: hilb(n)
(4)伴隨矩陣: compan(p)
(5)帕斯卡矩陣: pascal(n)
2.2 矩陣變換
提取矩陣對角線元素:diag(A,k=0)
:提取矩陣A第k條元素,產生列向量
構造對角矩陣:diag(V,k=0)
:以向量V爲第k條對角線元素,其它補0。
求上三角矩陣:triu(A,k)
:提取矩陣A的第k條對角線及以上的元素
求下三角:tril(A,k)
。矩陣轉置:.'
,共軛轉置: '
,。
矩陣旋轉:rot90(A,k=1)
:將矩陣A逆時針方向旋轉90°的k倍
矩陣翻轉:fliplr(A)
:矩陣A左右翻轉。flipud(A)
:上下翻轉
2.3 矩陣求值
方陣的行列式:det(A)
矩陣的秩:rank(A)
矩陣的跡:trace(A)
向量和矩陣的範數:nrom(V,n=2)
計算向量的n—範數,n=1,2,inf
向量和矩陣的條件數:cond(V,n=2)
計算向量n-條件數,用來衡量矩陣性能。
2.4 矩陣的特徵值和特徵向量
設A爲n階方陣,如果存在常數λ和n維非零向量x,使得等式 Ax=λx 成立,則稱λ爲A的特徵值,x是對應特徵值λ的特徵向量。
E=eig(A)
:求矩陣A的全部特徵值,構成向量E。
[X,D]=eig(A)
:求矩陣A的全部特徵值,構成對角陣D,併產生矩陣X,X各列是相應的特徵向量。
2.5 稀疏矩陣
在矩陣中,若數值爲0的元素數目遠遠多於非0元素的數目,並且非0元素分佈沒有規律時,則稱該矩陣爲稀疏矩陣.
稀疏存儲方式:稀疏存儲方式只存儲矩陣的非零元素的值及其位置。存儲方式不同,但運算規則相同。
完全存儲方式與稀疏存儲方式之間的轉化:
A=sparse(S)
:將矩陣S轉化爲稀疏存儲方式的矩陣A。
S=full(A)
:將矩陣A轉化爲完全存儲方式的矩陣S。
sparse(m,n)
:生成一個m*n的0稀疏矩陣。
sparse(u,v,S)
:u,v,S是3個等長向量。u(i),v(i)是對一個元素S(i)的行下標和列下標。
spconvert(A)
函數直接建立稀疏存儲矩陣。