MATLAB矩陣的分析和處理(一)

2021-10-07 18:44:03 字數 2968 閱讀 8696

2.專門學科特殊矩陣

(*號為暫時沒用到的特殊學科矩陣)

通用的特殊矩陣的函式的函式及其含義

函式名含義zeros

產生全0矩陣(零矩陣)

ones

產生全1矩陣(么矩陣)

eye產生單位矩陣

rand

產生0~1間均勻分布的隨機矩陣

randn

產生均值為0,方差為1的標準正態分佈隨機矩陣

使用上述函式建立矩陣時:

若為函式名(a),引數只有乙個數,即預設行和列的長度相等,都為a。

>>zreos(3)

%生成3行3列的全0矩陣

ans =

0 0 0

0 0 0

0 0 0

若為函式名(a,b),引數有兩個,a為行數,b為列數

>>zeros(2,3)

ans =

0 0 0

0 0 0

可以使用size(a),來建立與a維數相同的矩陣

>> a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]

%建立a矩陣,為3行3列

a = 1 2 3

4 5 6

7 8 9

>> b=eye(size(a))

%建立與a同維的單位矩陣

b = 1 0 0

0 1 0

0 0 1

1.指定元素範圍 的 隨機數矩陣

使用rand()函式,生成矩陣元素為指定範圍整數的隨機數矩陣(維數為m,n)

a=a+(b-a+1)*rand(m,n)				%生成 指定範圍整數的隨機矩陣 的式子

>> a = 20+(30-20)*rand(2,4) %生成矩陣元素為 20到30的隨機數矩陣a

a = 20.8113 27.7571 24.3586 23.0635

29.2939 24.8679 24.4678 25.0851

2.指定均值a,方差b和階數c 的正態分佈隨機矩陣

使用randn()函式

a+sqit(b)*randn(c)			%式子

>> y=0.6+sqrt(0.1)*randn(5) %生成均值為0.6,方差為0.1,階數為5的正態分佈隨機矩陣

y =0.6162 0.7977 0.6427 0.5538 0.3748

0.8612 0.6579 0.7629 0.4318 0.2287

1.0829 0.2744 0.6827 1.1319 0.5392

0.7477 0.9002 0.3023 0.3231 0.5133

0.5337 0.6971 0.5487 0.4470 1.0839

專門學科特殊矩陣的函式及其含義

函式名含義magic(n)

求魔方矩陣

vander(v)

生成指定向量為v的范得蒙矩陣

hilb(n)

生成希爾伯特矩陣

invhilb(n)

求n階希爾伯特矩陣的逆

toeplitz(x,y)

生成託普利茲矩陣

toeplitz(x)

用向量x生成乙個對稱的託普利茲矩陣

compan§

生成伴隨矩陣

pascal(n)

生成乙個n階帕斯卡矩陣

(1)魔方矩陣

又稱幻方,其函式magic(n)其每行、每列及兩條對角線上的元素和都相等

注:魔方矩陣函式的引數只有乙個,只能生成行列相同的矩陣。

magic(3)

ans =

8 1 6

3 5 7

4 9 2

(2)范得蒙矩陣*

最後一列全為1,倒數第二列為乙個指定的向量,其他各列是其後列與倒數第二列的點乘積。

函式 vander(v) 生成指定向量為v的范得蒙矩陣。

(3)希爾伯特矩陣*

函式hilb(n) 生成希爾伯特矩陣的函式。

條件數很差,使用一般方法求逆會因為原始資料的微小擾動而產生不可靠的計算結果。

(4)託普利茲矩陣*

除第一行第一列外,其他每個元素都與左上角的元素相同。

toeplitz(x,y) 生成乙個以x為第一列,y為第一行的託普利茲矩陣。這裡x, y均為向量,兩者不必等長。

toeplitz(x) 用向量x生成乙個對稱的託普利茲矩陣。

(5)伴隨矩陣

函式compan (n) :生成伴隨矩陣的函式,n是乙個多項式的係數向量,高次冪係數排在前,低次冪排在後。

clc;

n=[1,0,-7,6];

compan(n)

輸出

n =

1 0 -7 6

ans =

0 7 -6

1 0 0

0 1 0

(6)帕斯卡(pascal)矩陣*

二次項(x+y)n展開後的係數隨n的增大組成乙個三角形表,稱為楊輝三角形,由楊輝三角形表組成的矩陣稱為帕斯卡矩陣。

pascal(n) 生成乙個n階帕斯卡矩陣。

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