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2.1 创建数值数组 |
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创建数组是所有MATLAB运算和操作的基础，针对不同维度的数组，MATLAB提供了多种创建方法，分别可以创建不同要求的数组类型。在本节中，将分别根据数组维度以及方法的不同来介绍如何创建数组。
在MATLAB中，一维和二维数组都被认为是比较低维的数组。它们的创建方法比较简单，同时，也是创建高维数组的基础条件，下面将以简单的例子来说明如何在MATLAB中创建各种不同的数组类型。
例2.1 在MATLAB中，使用不同的方法来创建一维数组。
在MATLAB的命令窗口中输入下面的程序代码：
查看程序结果。在命令窗口中输入变量名称，可以得到以下结果：
上面的结果基本演示了在MATLAB中创建一维数组的方法。
◆ 直接输入法： 在上面的程序代码中，data1和data2就是直接输入法。其中data1在输入数据的时候，使用了分号，创建了一维列数组；data2则在创建过程中使用了空格，因此创建了一维行数组。
◆ 步长生成法： 在上面的程序代码中，data3和data4的创建方法就是步长生成法，其通用方法是a：inc：b，其中a表示的是数组的第一个元素，inc是创建数组之间的间隔，也就是步长，b则是数组中的最后一个元素。其中inc可以省略，默认的数值为1。
◆ 定数线性采样法： 在上面的程序代码中，data5的创建方法就是定数线性采样方法，该方法在设定“总个数”的条件下，均匀采样分布生成一维行数组，这种方法的调用格式为：x=linspace(a,b,n)，其中a和b分别是数组的第一个和最后一个元素，n表示的是采样点数。
◆ 定数对数采样法： 在上面的程序代码中，data6的创建方法就是定数对数采样法。这种方法在设定“总个数”的条件下，经过“常用对数”采样生成一维行数组。这种方法的调用格式为x=logspace(a,b,n)。
在步长生成法中，步长参数inc的数值可以是正数，也可以是负数，当inc是正数的时候，必须满足a＜b；当inc是负数的时候，必须满足a＞b。
在本节中将介绍如何在MATLAB中创建二维数组。
例2.2 在MATLAB中创建二维数组。
在MATLAB的命令窗口中输入下面的程序代码：
查看程序结果。在命令窗口输入变量名称，可以得到下面的程序结果：
上面的例子基本演示了在MATLAB中创建二维数组的方法，Data1的创建方法比较直接，得到的结果就是输入的结果；Data2的创建方法则是更加普遍的方法，关于该方法需要注意下面的内容：
◆ 整个输入数组必须以方括号“[]”作为创建的首尾。
◆ 数组的行和行之间必须用分号“;”间隔。
◆ 数组的列和列之间必须用逗号“,”间隔。
上面使用的创建方法适用的范围比较窄，当数组的行或者列数比较大的时候，该创建方法就会显得比较烦琐，至于其他方法将在后面章节中加以介绍。
在MATLAB中，习惯将二维数组的第一维称为“行”，第二维称为“列”，而对于三维数组，其第三维则习惯性地称为“页”。在MATLAB中，将三维或者三维以上的数组统称为高维数组。由于高维数组的形象思维比较困难，在本节中将主要以三维为例来介绍如何创建高维数组。
例2.3 使用下标引用的方法创建三维数组。
在MATLAB的命令窗口中输入下面的程序代码：
查看程序结果。在命令窗口中输入变量名称，可以得到下面的程序结果：
创建新的高维数组。在MATLAB的命令窗口中输入下面的程序代码：
查看程序结果。在命令窗口中输入变量名称，可以得到下面的程序结果：
从结果中可以看出，当使用下标的方法创建高维数组的时候，需要使用各自对应的维度的数值，没有指定的数值则在默认情况下为0。
本节将介绍如何在MATLAB中使用低维数组创建三维数组。
例2.4 使用低维数组创建高维数组。
在MATLAB的命令窗口中输入下面的程序代码：
查看程序结果。在命令窗口中输入变量名称，可以得到以下结果：
从结果中可以看出，由于三维数组中“包含”了二维数组，因此可以通过二维数组来创建各种三维数组。
本节将介绍如何利用MATLAB的创建函数来创建三维数组。
例2.5 使用函数命令来创建高维数组。
使用cat命令来创建高维数组。在MATLAB的命令窗口中输入下面的程序代码：
查看程序结果。在命令窗口中输入变量名称，可以得到以下结果：
cat命令的功能是连接数组，其调用格式为C=cat（dim，A1，A2，A3，A4...），其中，dim表示的是创建数组的维度，A1，A2，A3，A4表示的是各维度上的数组。
使用repmat命令来创建数组。在MATLAB的命令窗口中输入下面的程序代码：
查看程序结果。在命令窗口中输入变量名称，可以得到以下结果：
repmat命令的功能在于复制并堆砌数组，其调用格式B=repmat（A，[m n p...]）中，A表示的是复制的数组模块，第二个输入参数则表示该数组模块在各个维度上的复制个数。
使用reshape命令来创建数组。在MATLAB的命令窗口中输入以下代码：
查看程序结果。在命令窗口中输入变量名称，可以得到如下结果：
reshape命令的功能在于修改数组的大小，因此可以将二维数组通过该命令修改为三维数组，其调用格式为B=reshape（A，[m n p...]），其中 A 就是待重组的矩阵，后面的输入参数则表示数组各维的维度。
除了前面介绍的方法，MATLAB还提供了多种函数来生成一些标准数组，用户可以直接使用这些命令来创建一些特殊的数组，下面将使用一些简单的例子来说明如何创建标准数组。
例2.6 使用标准数组命令创建低维数组。
在MATLAB的命令窗口中输入以下代码：
查看程序结果。在命令窗口中输入变量名称，可以得到如下结果：
并不是所有的标准函数命令都可以创建多种矩阵，例如eye、magic等命令就不能创建高维数组。同时，对于每个标准函数，参数都有各自的要求，例如gallery命令中只能选择3或者5。
本节将介绍如何使用标准数组函数来创建高维标准数组。
例2.7 使用标准数组命令创建高维数组。
在MATLAB的命令窗口中输入以下代码：
查看程序结果。在命令窗口中输入变量名称，可以得到如下结果：
限于篇幅，在这里就不详细介绍各种命令的参数和使用方法了，有需要的读者请自行阅读相应的帮助文件。