二、MATLAB矩陣處理

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

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。
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