Matlab操作矩阵的相关方法
Matlab操作矩阵的相关方法
下面这篇文章主要是对吴恩达老师机器学习中matlab操作的一个整理和归纳
一、基本操作
1.生成矩阵（ones、zeros）
A = [1 2;3 4;5 6] #生成3行4列的矩阵
B = [1 2 3] #B就是一个行向量
C = [1;2;3] #定义c为一个列向量
D = 1:0.1:2 #定义开始值为1，步长为0.1，结束值为2的一个行向量
E = 1:6 #定义开始值为1，步长默认为1，结束值为6的行向量
ones(2,3) #矩阵中所有元素都为1 定义一个2行3列的矩阵
zeros(2,3) #矩阵中所有的元素都为0 定义一个2行3列的矩阵
2.生成随机矩阵（rand、randn）
rand(1,3) #生成1行3列的随机矩阵
randn(2,3) #生成高斯随机矩阵，高斯随机矩阵即为标准差或方差为1
3.生成单位矩阵（eye(n)）
eye(n) #生成n行n列的单位矩阵
4.帮助命令（help）
help 变量名 #可查看函数的API详解
二、移动数据
1.操作.txt文件（load）
1.1 加载.txt文件并且拆分文件的行和列的值
data = load('文件路径') #加载文件
获取多列的数据（获取多行的数据和多列类似，只需要修改第一个参数即可）
data(:,1) #拿到所有行第一列的数据
data(:,1:2) #拿到所有行第一列和第二列的数据
data(:,1:3) #拿到所有行第一列、第二列和第三列的数据
data(:,[1,3]) #拿到所有行第一列和第三列的数据
将矩阵所有的数据扁平化为一列
data(:)
将矩阵所有的数据扁平化为一行
data(:)'
1.2 将数据保存为.txt文件
v = data(:,1) #拿到第一列的数据
save test.txt v -ascii #将数据保存到test.txt文件中
2.矩阵的操作
2.1 获得矩阵的行数和列数（size()）
size(A) #返回一个1行2列的矩阵 分别是矩阵的行数和列数
size(A,1) #返回矩阵的行数
size(A,2) #返回矩阵的列数
2.2 拿到矩阵的最大维度（length()）
length(A) #获得矩阵的行数和列数中维度较大的一个
2.3 通过矩阵索引获取某一个值
A(m,n) #索引到矩阵m行n列的位置
2.4 修改矩阵的某一行或者某一列
A(:,2) = [10;11;12] #修改矩阵第二列的数据
2.5 在矩阵中添加一行新的数据
A = [A,[10;11;12]] #向矩阵中添加一行新的数据
C=[A B]
2.6 矩阵的结合
横向结合：
A = [1 2;3 4;5 6]
B = [11 12;13 14;15 16]
C = [A B]
纵向结合：
C= [A;B]
三、计算数据
1.A.*B(矩阵之间的乘积)
A .*B # A中对应位置元素和B中对应位置元素的乘积
2.A.^2 (矩阵自身的平方)
A.^2 #矩阵A的平方（A矩阵中的每个元素都平方）
3.1./A(矩阵中每个元素的倒数)
1./A 矩阵A中每个元素分别求倒数
4.log(A) (对矩阵中每个元素求对数) ,exp(A)(对A中的每个元素以e的底数)
5.abs(A)(对矩阵中的每个元素求绝对值)
6.-A(对矩阵中的每个元素求相反数)
7.A+1(对矩阵中每个对应的元素+1)
8.A’(A的转置)
9.一些有用的函数
求矩阵中最大的一个值：
max(max(A))
或者
max(A(:)) 首先扁平化A成为一个列向量，然后求最大值
max是默认求每列的最大值：
max(A) #求矩阵A的最大值（如果A是矩阵，会拿到每一列的最大值）
max(A,[],1) #拿到矩阵A中每一列的最大值
max(A,[],2) #拿到矩阵A中每一行的最大值
[val, ind] = max(a) #返回矩阵A中的最大值和索引
A<3 (对应元素的比较 如果小于3返回1，如果大于3返回0)
find(A<3) #找到A中所有小于3的元素，并且返回他们的索引
A=magic(3) #任意行、列、对角的元素相加的和等于相同的值
[r,c] = find(A>=7) #拿到所有大于等于7的元素的所在行和列
sum(A) #获得矩阵中所有元素的和
sum(A,1) #获得矩阵中每一列相加的和
sum(A,2) #获得矩阵中每一行相加的和
sum(sum(A)) #获得所有元素的值
prod(A) #获得矩阵中所有元素的乘积
floor(A) #对矩阵中所有元素向下取整
ceil(A) #对矩阵中所有元素向上取整
10.逆矩阵
pinv(A) #求A得逆矩阵
pinv(A)*A #就会拿到单位矩阵
四、数据绘制
1.绘制正弦函数
t = [0:0.01:0.98];
y1 = sin(2*pi*4*t);
plot(t,y1);
2.绘制余弦函数
t = [0:0.01:0.98];
y2 = cos(2*pi*4*t);
plot(t,y2);
3.同时绘制正弦函数和余弦函数
t = [0:0.01:0.98];
y1 = sin(2*pi*4*t);
y2 = cos(2*pi*4*t);
plot(t,y1);
hold on; #hold on 的作用是在旧的图像上绘制新的图像
plot(t,y2,'r')
xlabel('times'); #添加横轴的label
ylabel('values'); #添加纵轴的label
legend('sin','cos') #将图例添加到右上角
title('my plot') #给图像一个title
close; #关闭图像
figure(1);plot(t,y1);
figure(2);plot(t,y2); #给不同的图像命名
4.将图像分为一个1*2的格子
subplot(1,2,1) #前两个参数的意思是分为1*2的格子，后面一个参数的意思是当前使用第一个格子
5.改变轴的刻度
axis([0.5 1 -1 1]) #(xmin xmax ymin ymax)
6.清除一副图像（clf）
7.可视化一个矩阵
A = magic(5)
imagesc(A);
imagesc(A), colorbar, colormap gray; #一个灰度分布图
