标签:5* 必须 宽度 str var 品质 png 技术 统计
1、分别求矩阵A中各列和各行元素中的最大值。max和min的用法一样
% 【例6.1】分别求矩阵中各列和各行元素中的最大值。
A=[54,86,453,45;90,32,64,54;-23,12,71,18];
y1=max(A); %求矩阵A中各列元素的最大值
y2=max(A,[],2) %求矩阵A中各行元素的最大值
?
y2 =
?
453
90
71
?
>> y1
?
y1 =
?
90 86 453 54
2、求矩阵X、Y所有同一位置上的较大元素构成的新矩阵p。
>> X=[443,45,43;67,34,-43]; >> Y=[65,73,34;61,84,326]; >> p=max(X,Y);%两矩阵元素的同一位置比较,返回最大值 p = 443 45 45 67 45 45
3、将矩阵A的元素与常数x比较,返回较大的元素,构成同A阶数相同的矩阵,元素取
>> x=45; >> p=max(A,x); p = 443 45 45 67 45 45
求矩阵A的每行元素之和和全部元素之和。 >> A=[9,10,11,12;100,200,300,400;50,60,50,60]; >> S=sum(A,2) %求A每行元素的和 S = 42 1000 220 >> p=sum(A) %求A的全部元素之和 P = 1262
?
求平均数格式:
M=mean(X); X:向量或者矩阵
M=mean(A,dim); dim=1或2(行)
求中值格式:
M=median(X); X:向量或者矩阵
M=median(A,dim); dim=1或2(列)
例如,求向量x = [-8,2,4,7,9]与y = [-8,2,4,7,9,15]的平均值和中值。
>> x=[-8,2,4,7,9]; % 奇数个元素 >> mx=[mean(x),median(x)] mx = 2.8000 4.0000 >> y=[-8,2,4,7,9,15]; % 偶数个元素 >> my=[mean(y), median(y)] my = 4.8333 5.5000
累加格式:
B = cumsum(X); X:向量或矩阵
B = cumsum(X,dim): dim:1或2(列)
累乘积用法同累加和
B = cumprod(X); X:向量或矩阵
B = cumprod(X,dim): dim:1或2(列)
列【例6.4】求S=1+(1+2)+(1+2+3)+…+(1+2+…+10)的值。
>> y=cumsum(1:10) y = 1 3 6 10 15 21 28 36 45 55 >> s=sum(y) s = 220
调用格式
s = std(X , w, dim) X矩阵或者行向量,w:用于指定标准差的计算方法;w=0或1 dim=1或2(求行元素标准差)
某次射击选拔比赛中小明与小华的10次射击成绩(单位:环)如表6.1所示,试比较两人的成绩。
小明:7,4,9,8,10,7,8,7,8,7
小华:7,6,10,5,9,8,10,9,5,6
>> hitmark=[7,4,9,8,10,7,8,7,8,7;7,6,10,5,9,8,10,9,5,6]; >> mean(hitmark,2); %按行求平均值,返回一个列向量 ans = 7.5000 7.5000 >> std(hitmark,[],2);按行求标准差,返回一个列向量 ans = 1.5811 1.9579
注意:标准差越小,成绩波动越小
var函数的调用格式为
V = var(X, w, dim) x:向量或者矩阵 w用于指定权重方案(为0:或为1) dim=1(求各列方差)或2
?
考察一台机器的产品质量,判定机器工作是否正常。根据该行业通用法则:如果一个样本中的14个数据项的方差大于0.005,则该机器必须关闭待修。假设搜集的数据如表6.2所示,问此时的机器是否必须关闭?
>> samples=[3.43,3.45,3.43,3.48,3.52,3.50,3.39,3.48,3.41,3.38,3.49,3.45,3.51,3.50]; >>var_samples=var(samples); var_samples = 0.0021
[R,P]=corrcoef(X,Y): %R:相关系数矩阵,p:p值矩阵 X和我Y:
矩阵返回相关系数矩阵和p值矩阵。如果得到的p值矩阵的非对角线元素小于显著性水平(即90%置信区间,默认为 0.05),则R中的相应相关性被视为显著
[R,P]=corrcoef(X)
【例6.7】随机抽取15名健康成人,测定血液的凝血酶浓度及凝血时间,数据如表6.3所示。分析凝血酶浓度与凝血时间之间的相关性。
>> density=[1.1,1.2,1.0,0.9,1.2,1.1,0.9,0.6,1.0,0.9,1.1,0.9,1.1,1,0.7]; %凝血酶浓度 >> cruortime=[14,13,15,15,13,14,16,17,14,16,15,16,14,15,17]; %凝血时间 >> [R,P]=corrcosf(density,cruortime) R = 1.0000 -0.9265 -0.9265 1.0000
注意;R的绝对值接近1,说明相关程度高
C = cov(x):
C = cov(x,y)
随机抽取15名健康成人,测定血液的凝血酶浓度及凝血时间,数据如表6.3所示。分析凝血酶浓度与凝血时间之间的相关性
>> density=[1.1,1.2,1.0,0.9,1.2,1.1,0.9,0.6,1.0,0.9,1.1,0.9,1.1,1,0.7]; >> cruortime=[14,13,15,15,13,14,16,17,14,16,15,16,14,15,17]; >> C=cov(density,cruortime) C = 0.0289 -0.2014 -0.2014 1.6381 ?
注意:如果两个变量的协方差是正值,说明两者是正相关的,即两个变量的变化趋势一致;如果协方差为负值,则说明两者是负相关的,即两个变量的变化趋势相反;如果协方差为0,说明两者之间没有关系
?
[Y,I]=sort(X, dim, mode) Y是排序后的矩阵,而I记录Y中的元素在X中的位置,mode指明排序的方法,‘ascend‘(默认值)为升序,‘descend‘为降序
6.8】对二维矩阵A=[1,-8,5;4,12,6;13,7,-13];做各种排序
>> A=[1,-8,5;4,12,6;13,7,-13]; >> Y=sort(A,2,‘descend‘) %对A的每行按降序排序 Y = 5 1 -8 12 6 4 13 7 -13 >> [X,I]=sort(A) %对A的每列按升序排序,矩阵I存储X各元素在A对应列中的行号 X = 1 -8 -13 4 7 5 13 12 6 I = 1 1 3 2 3 1 3 2 2
?
?
计算
>> a=[1,-2,5,3]; >> b=[0,0,6,-1]; >> c=a+b c = 1 -2 11
w = conv(P1,P2)
[Q,r] = deconv(P1,P2)
P1、P2是两个多项式的系数向量
w是两个多项式相乘所得r
如果多项式
?
>> A=[1,8,0,0,-10]; >> B=[2,-1,3]; >> C=conv(A,B) C = 2 15 -5 24 -20 10 -30 >> [P,r]=deconv(A,B) P = 0.5000 4.2500 1.3750 r = 0 0 0 -11.3750 -14.1250 以下命令验证deconv和conv是互逆的。 >> conv(B,P)+r ans = 1 8 0 0 -10
k=polyder(P):求多项式P的导数,即
k=polyder(P,Q):求P·Q的导数,即
[q,d]=polyder(P,Q):求P/Q的导数
?
>> P=[1]; >> Q=[1,0,5]; >> [p,q]=polyder(P,Q) p = -2 0 q = 1 0 10 0 25
y = polyval(p,x) p是多项式系数向量。 x:标量,向量,矩阵
?
【例6.11】已知多项式x4 + 8x3 - 10,分别取x = 1.2和一个2 × 4矩阵为自变量计算该多项式的值。
?
>> A=[1,8,0,0,-10]; % 4次多项式系数 >> x=1.2; % 取自变量为一数值 >> y1=polyval(A,x) y1 = 5.8976 >> x=randi(9,2,4) %randi(imax,m,n)函数:生成一组值在[1, imax]区间均匀分布的随机整数,构建m × n矩阵 x = 8 2 6 3 9 9 1 5 >> y2=polyval(A,x) % 分别计算矩阵x中各元素为自变量的多项式之值 y2 = 8182 70 3014 287 12383 12383 -1 1615?
?
polyval(P,A); A.*A.*A-5*A.*A+8*ones(size(A))
?
polyvalm(P,A) 的含义为 A:方阵 A*A*A-5*A*A+8*eye(size(A))
?
?
以多项式x4 + 8x3 -10为例,取一个2 × 2矩阵为自变量分别用polyval和polyvalm计算该多项式的值。
>> A=[1,8,0,0,-10]; % 多项式系数 >> x=[-1,1.2; 2,-1.8]; % 给出一个矩阵x >> y1=polyval(A,x) % 计算代数多项式的值 y1 = -17.0000 5.8976 70.0000 -46.1584 >> y2=polyvalm(A,x) % 计算矩阵多项式的值 y2 = -60.5840 50.6496 84.4160 -94.3504
x=roots(P) P为多项式的系数向量
?
【例6.13】已知
(1)计算f(x) = 0的全部根。
(2)由方程f(x) = 0的根构造一个多项式g(x),并与f(x)进行对比。
?
>> P=[2,-12,3,0,5]; >> X=roots(P) %求方程f(x)=0的根 X = 5.7246 + 0.0000i 0.8997 + 0.0000i -0.3122 + 0.6229i -0.3122 - 0.6229i >> G=poly(X) %求多项式g(x) G = 1.0000 -6.0000 1.5000 -0.0000 2.5000
[r,p,k] = residue(b,a)
[b,a] = residue(r,p,k)
a、b 分别为分式的分母多项式、分子多项式的系数向量,r是分数多项式的商式的系数向量,p为分数多项式的极点,k为分数多项式的余式的系数向量
【例6.14】已知
(1)将f(x)进行分式分解。
(2)由分解的分式合成g(x),并与f(x)进行对比。
?
>> b = [5 3 2 7]; %分子系数 >> a = [-4 0 8 3]; %分母系数 >> [r, p, k] = residue(b,a) %r分数多项式的商式系数向量 r = -1.4167 -0.6653 1.3320 p = %p为分数多项式的极点 1.5737 -1.1644 -0.4093 k = -1.2500 >> [b,a] = residue(r,p,k) b = -1.2500 -0.7500 0.5000 -1.7500 a = 1.0000 -0.0000 -2.0000 -0.7500
vq = interp1(x,v,xq,method,extrapolation)
vq = interp1(x,v,xq,method,extrapolation)
x、v是两个等长的已知向量,分别存储采样点和采样值。若同一个采样点有多种采样值,则v可以为矩阵,v的每一列对应一种采样值。
输入参数xq存储插值点,输出参数vq是一个列的长度与xq相同、宽度与v相同的矩阵。
选项method用于指定插值方法,可取值如下。
‘linear’(默认值):线性插值。
‘pchip’:分段3次埃尔米特插值
‘spline’:3次样条插值
‘ nearest’:最近邻点插值
‘next’:取最后一个采样点的值作为插值点的值
‘previous‘:取前一个采样点的值作为插值点的值
标量:设置域外点的返回值
?
【例6.15】表6.4所示为我国0~6个月婴儿的体重、身长参考标准,用3次样条插值分别求得婴儿出生后半个月到5个半月每隔1个月的身长、体重参考值。
>> tp=0:1:6; %采样点 >> bb=[50.6,3.27;56.5,4.97;59.6,5.95;62.3,6.73;64.6,7.32;65.9,7.70;68.1,8.22]; %采样值 >> interbp=0.5:1:5.5; >> interbv=interp1(tp,bb,interbp,‘spline‘) %用3次样条插值计算 interbv = 54.0847 4.2505 58.2153 5.5095 60.9541 6.3565 63.5682 7.0558 65.2981 7.5201 66.7269 7.9149
x1 = 1:7; subplot(1,2,1) y1=x1; y1(x1<3)=3; y1(x1>5)=5; xq1 = 1:0.1:7; %存储插值点 p1 = interp1(x1,y1,xq1,‘pchip‘); %分段3次埃尔米特插值
s1 = interp1(x1,y1,xq1,‘spline‘); %3次样条插值
plot(x1,y1,‘ko‘,xq1,p1,‘r-‘,xq1,s1,‘b-.‘) subplot(1,2,2) x2 = 1:0.2:2*pi; %‘ko‘:黑圆圈作为数据点标记
y2 = cos(5*x)./sqrt(x); xq2 = 1:0.1:2*pi;
p2 = interp1(x2,y2,xq2,‘pchip‘);
s2 = interp1(x2,y2,xq2,‘spline‘); plot(x2,y2,‘ko‘,xq2,p2,‘r-‘,xq2,s2,‘b-.‘);
legend(‘Sample Points‘,‘pchip‘,‘spline‘)
vq = interp1(x,v,xq,method,extrapolation) vq = interp1(x,v,xq,method,extrapolation) x、v是两个等长的已知向量,分别存储采样点和采样值。若同一个采样点有多种采样值,则v可以为矩阵,v的每一列对应一种采样值。 输入参数xq存储插值点,输出参数vq是一个列的长度与xq相同、宽度与v相同的矩阵。 选项method用于指定插值方法,可取值如下。 ‘linear’(默认值):线性插值。 ‘pchip’:分段3次埃尔米特插值 ‘spline’:3次样条插值 ‘ nearest’:最近邻点插值 ‘next’:取最后一个采样点的值作为插值点的值 ‘previous‘:取前一个采样点的值作为插值点的值 标量:设置域外点的返回值 ? 【例6.15】表6.4所示为我国0~6个月婴儿的体重、身长参考标准,用3次样条插值分别求得婴儿出生后半个月到5个半月每隔1个月的身长、体重参考值。
>> tp=0:1:6; %采样点 >> bb=[50.6,3.27;56.5,4.97;59.6,5.95;62.3,6.73;64.6,7.32;65.9,7.70;68.1,8.22]; %采样值 >> interbp=0.5:1:5.5; %8存储插入点 >> interbv=interp1(tp,bb,interbp,‘spline‘) %用3次样条插值计算 interbv = 54.0847 4.2505 58.2153 5.5095 60.9541 6.3565 63.5682 7.0558 65.2981 7.5201 66.7269 7.9149
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其调用格式为
Zq=interp2(X, Y, V, Xq, Yq, method, extrapval)
X、Y分别存储采样点的平面坐标,V存储采样点采样值。
Xq、Yq存储插值点的平面坐标,Zq是根据相应的插值方法得到的插值点的值。
选项method的取值与一维插值函数相同,extrapval指定域外点的返回值。
【例6.17】表6.5所示为某企业从1968~2008年、工龄为10年、20年和30年的职工的月均工资数据。试用线性插值求出1973~1993年每隔5年、工龄为15年和25年的职工月平均工资。
>> x=1968:10:2008; %平面坐标的横坐标 >> h=[10:10:30].‘; %平面坐标的纵坐标 >> W=[57,79,172,950,2496; 69,95,239,1537,3703; 87,123,328,2267,4982]; >> xi=1973:5:2003; %存储采样点采样值 >> hi=[15;25]; >> WI=interp2(x,h,W,xi,hi) WI = 1.0e+03 * 0.0750 0.0870 0.1462 0.2055 0.7245 1.2435 2.1715 0.0935 0.1090 0.1963 0.2835 1.0928 1.9020 3.1223
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MATLAB提供了3维、N维插值函数interp3、interpn,用法与interp2 一致。
Vq=interp3(X, Y, Z, V, Xq, Yq, Zq, method)
Vq=interpn(X1, X2,…,Xn, V, Xq1, Xq2,…,Xqn, method)
interp3函数的输入参数X、Y、Z以及interpn函数的输入参数 X1、X2、X3、...、Xn必须是网格格式。
vq = griddata(x,y,v,xq,yq,method)
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vq = griddata(x,y,z,v,xq,yq,zq,method)
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x、y、z存储采样点的坐标,v是与采样点的采样值
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xq、yq、zq存储插值点的坐标,vq是根据相应的插值方法得到的插值结果。
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选项method指定插值方法,可取值如下。
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‘linear’(默认值):基于三角剖分的线性插值、
‘nearest’:基于三角剖分的最近邻点插值、
‘natural’:基于三角剖分的三次自然邻点插值、
‘cubic’:基于三角剖分的三次插值,仅支持二维插值、
‘v4‘:双调和样条插值,仅支持二维插值
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【例6.18】随机生成包含100个散点的数据集,绘制散点数据图和插值得到的网格数据图,观察插值结果。
xy=rand(100,3)*10-5; x = xy(:,1); y = xy(:,2); z = xy(:,3); [xq,yq] = meshgrid(-4.9:0.08:4.9, -4.9:0.08:4.9); zq = griddata(x,y,z,xq,yq); mesh(xq,yq,zq) hold on plot3(x,y,z,‘rp‘)
结果
polyfit函数的调用格式为
p = polyfit(x,y,n)
[p,S] = polyfit(x,y,n)
[p,S,mu]=polyfit(X,Y,n)
x、y是两个等长的向量,存储采样点x和采样值y
产生一个n次多项式的系数向量p及其在采样点的误差向量S。p是一个长度为n + 1的向量,p的元素为多项式p1xn+p2xn−1+...+pnx+pn+1的系数。
mu是一个二元列向量,mu(1)是mean(x), mu(2)是std(x)。
【例6.19】某研究所为了研究氮肥的施肥量对土豆产量的影响,做了十次实验,实验数据如表6.6所示。试分析氮肥的施肥量与土豆产量之间的关系
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data=[0,15.18;34,21.36;67,25.72;101,32.29;135,34.03; ... 202,39.45;259,43.15;336,43.46;404,40.83;471,30.75]; x=data(:,1); y=data(:,2); f=polyfit(x,y,2); yi=polyval(f,x); plot(x,y,‘rp‘,x,yi) ?
求解一元连续函数F(x)的零点。
格式1:x=fzero(@fun,x0,options) --->fun:函数名,x0:搜索起点。fzero只返回离x0最近的那个根。option为结构体变量。用于指定求解过程的优化参数。
格式2:[x,fval,exitflag,output]=fzero(@fun,x0,options) --->fval返回目标函数在解x处的值,exitflag:返回求解过程终止原因,output :返回寻根过程最优化的信息。
格式1为基本格式,格式2在函数寻根失败时返回寻根过程的错误和信息。
fzero的优化参数通常调用optimset函数设置,optimset函数的调用方法如下。options = optimset(优化参数1,值1, 优化参数2,值2,...)
【例6.20】求 e -2x - x =0在x
fzero的优化参数通常调用optimset函数设置,optimset函数的调用方法如下。
options = optimset(优化参数1,值1, 优化参数2,值2,...)
(1)建立函数文件funx.m。
function fx=funx(x) fx=exp(-2*x)-x;
(2)调用fzero函数求根。
>> z=fzero(@funx,0.0) z = 0.4263
如果要观测函数求根过程,可先设置优化参数,然后求解,命令如下。
>> options=optimset(‘Display‘,‘iter‘);%设定显示迭代求解的中间结果 >> z=fzero(@funx,0.0,options);
【例6.21】求下列非线性方程组在(0.5,0.5)附近的数值解。
(1)建立函数文件myfun.m。
function q=myfun(p) x1=p(1); x2=p(2); q(1)=x1^2+x1-x2^2-1; q(2)=x2-sin(x1^2);
(2)在给定的初值(0.5,0.5)下,调用fsolve函数求方程的根。
x0=[0.5;0.5]; options = optimoptions(‘fsolve‘,‘Display‘,‘off‘); %不显示中间结果 x= fsolve(@myfun,x0,options) x = 0.7260 0.5029
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原文地址:https://www.cnblogs.com/bujilangzi/p/12890319.html