كيفية تعيين صفيف في ماتلاب: طرق بسيطة وأمثلة

عمليات المصفوفة في ماتلاب هي واحدة من الأدوات الرئيسية للعمل مع البيانات الرقمية. إعداد صفيف هو عملية إنشاء مصفوفة ، وهو كائن البيانات الرئيسي للمعالجة في ماتلاب.

هناك عدة طرق بسيطة لتعيين صفيف في ماتلاب. واحدة من أكثر الطرق شيوعا هي استخدام عامل التشغيل "[]" لإنشاء صفيف بقيم ثابتة. على سبيل المثال ، لإنشاء مصفوفة من أربعة عناصر ، يمكنك كتابة:

ألف = [1, 2, 3, 4];

طريقة أخرى لتحديد صفيف هو استخدام المدمج في وظائف في ماتلاب ، مثل لين سبيس أو لوغسباس. على سبيل المثال ، لإنشاء صفيف مع عدد محدد من العناصر متباعدة بالتساوي بين قيمتين محددتين ، يمكنك استخدام وظيفة لين سبيس:

ب = لين سبيس (1 ، 10 ، 10);

هناك أيضا وظائف خاصة لإنشاء أنواع خاصة من المصفوفات ، مثل المصفوفات الصفرية أو الوحدة. على سبيل المثال ، لإنشاء مصفوفة صفرية بحجم معين ، يمكنك استخدام وظيفة الأصفار:

ج = الأصفار (3 ، 3);

في هذه المقالة ، قمنا بمراجعة الطرق الرئيسية لتعيين المصفوفات في ماتلاب وقدمت أمثلة الاستخدام. هذه الطرق بسيطة ومريحة للعمل مع عمليات المصفوفة والبيانات الرقمية.

1. صفائف في ماتلاب: معلومات عامة
2. طرق لإنشاء صفائف أحادية البعد
3. 1. إنشاء مصفوفة باستخدام عامل التشغيل []
4. 2. إنشاء صفيف باستخدام المشغل :
5. 3. إنشاء صفيف باستخدام وظيفة لين سبيس
6. 4. إنشاء صفيف باستخدام وظيفة الأصفار
7. 5. إنشاء مصفوفة باستخدام وظيفة الآحاد
8. 6. إنشاء صفيف باستخدام وظيفة راند
9. طرق لإنشاء صفائف متعددة الأبعاد
10. تهيئة صفيف باستخدام وظيفة لين سبيس
11. تهيئة صفيف باستخدام عامل النقطتين
12. إنشاء مجموعة من العناصر المحددة
13. أمثلة على وضع المصفوفات في ماتلاب
14. سؤال وجواب
15. هل من الممكن إنشاء مصفوفة فارغة في ماتلاب?
16. كيف يمكنني تعيين مجموعة أحادية البعد من الأعداد الصحيحة?
17. كيف يمكنني تعيين مجموعة ثنائية الأبعاد في ماتلاب?
18. كيف يمكنني تعيين مجموعة من أرقام الفاصلة العائمة في ماتلاب?
19. كيف يمكنني تعيين مجموعة من الأرقام العشوائية في ماتلاب?
20. هل من الممكن تعيين صفيف باستخدام متغير في ماتلاب?

صفائف في ماتلاب: معلومات عامة

المصفوفات في ماتلاب هي هياكل البيانات الرئيسية المستخدمة لتخزين ومعالجة مجموعة من القيم. إنها تسمح لك بتخزين البيانات من نفس النوع بشكل مضغوط وتوفير وصول سهل إلى العناصر.

الخصائص الرئيسية للمصفوفات في ماتلاب:

• البعد: يمكن أن تكون المصفوفات أحادية البعد (متجهات) أو ثنائية الأبعاد (مصفوفات) أو متعددة الأبعاد.
• نوع البيانات: يدعم ماتلاب أنواع البيانات المختلفة ، بما في ذلك الأرقام (الأعداد الصحيحة والنقاط العائمة) والرموز والسلاسل والقيم المنطقية.
• الفهرسة: يمكن الوصول إلى عناصر المصفوفة باستخدام الفهارس التي تبدأ بالرقم 1.
• العمليات: تدعم المصفوفات مجموعة متنوعة من العمليات الحسابية وعمليات المقارنة والعديد من العمليات الأخرى.

يمكن إنشاء المصفوفات في ماتلاب بطرق مختلفة ، بما في ذلك:

1. ).
2. وغيرها.
3. استيراد البيانات من مصادر خارجية مثل ملفات إكسيل أو الملفات النصية أو قواعد البيانات.

تلعب المصفوفات في ماتلاب دورا رئيسيا في تحليل البيانات والنمذجة وتطوير الخوارزمية. إنها أداة قوية للعمل مع كميات كبيرة من البيانات وتسمح لك بإجراء مجموعة واسعة من العمليات دون الحاجة إلى دورات.

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن العمل مع المصفوفات في ماتلاب ، فمن المستحسن أن تقرأ الوثائق وأمثلة التعليمات البرمجية التي تقدمها ماثوركس ، الشركة التي وضعت ماتلاب.

طرق لإنشاء صفائف أحادية البعد

هناك عدة طرق لإنشاء صفائف أحادية البعد في ماتلاب. دعونا ننظر إلى بعض منهم:

1. إنشاء مصفوفة باستخدام عامل التشغيل []

واحدة من أسهل الطرق لإنشاء صفيف أحادي البعد في ماتلاب هو استخدام [] المشغل (أقواس مربعة). للقيام بذلك ، تحتاج إلى سرد عناصر المصفوفة مفصولة بفواصل داخل الأقواس. على سبيل المثال:

ألف = [1, 2, 3, 4, 5];

وبالتالي ، نقوم بإنشاء مصفوفة تحتوي على أرقام من 1 إلى 5.

2. إنشاء صفيف باستخدام المشغل :

هناك طريقة أخرى لإنشاء مصفوفة أحادية البعد وهي استخدام المشغل: (القولون). يسمح لك بتعيين القيم الأولية والنهائية للمصفوفة ، وكذلك الخطوة بين العناصر. على سبيل المثال:

ب = 1: 5;

في هذه الحالة ، نقوم بإنشاء مصفوفة ب تحتوي على أرقام من 1 إلى 5 بزيادات

من 1-3. إنشاء صفيف باستخدام وظيفة لين سبيس

تسمح لك وظيفة لين سبيس بإنشاء مصفوفة تحتوي على قيم موزعة بالتساوي في نطاق معين. بناء جملة الدالة هو كما يلي:

ج = لين سبيس (بداية ، نهاية ، ن);

حيث البداية هي القيمة الأولية ، النهاية هي القيمة النهائية ، و ن هو عدد عناصر المصفوفة. على سبيل المثال:

ج = لين سبيس (0 ، 1 ، 5);

وبالتالي ، نقوم بإنشاء مصفوفة ج تحتوي على خمسة عناصر من 0 إلى 1 بزيادات متساوية.

4. إنشاء صفيف باستخدام وظيفة الأصفار

تسمح لك وظيفة الأصفار بإنشاء مصفوفة مليئة بالأصفار. بناء جملة الدالة هو كما يلي:

د = الأصفار (1 ، ن);

أين ن هو عدد عناصر المصفوفة. على سبيل المثال:

د = الأصفار (1 ، 5);

وبالتالي ، نقوم بإنشاء مصفوفة د تحتوي على خمسة عناصر مليئة بالأصفار.

5. إنشاء مصفوفة باستخدام وظيفة الآحاد

وظيفة تلك تسمح لك لإنشاء مجموعة مليئة الوحدات. بناء جملة الدالة هو كما يلي:

ه = الآحاد (1 ، ن);

أين ن هو عدد عناصر المصفوفة. على سبيل المثال:

ه = الآحاد (1 ، 5);

وبالتالي ، نقوم بإنشاء مصفوفة ه تحتوي على خمسة عناصر مليئة بالوحدات.

6. إنشاء صفيف باستخدام وظيفة راند

تتيح لك وظيفة راند إنشاء مصفوفة تحتوي على أرقام عشوائية من توزيع موحد من 0 إلى 1. بناء جملة الدالة هو كما يلي:

و = راند (1 ، ن);

أين ن هو عدد عناصر المصفوفة. على سبيل المثال:

و = راند (1 ، 5);

وبالتالي ، نقوم بإنشاء صفيف يحتوي على خمسة أرقام عشوائية من 0 إلى 1.

هذه ليست سوى بعض الطرق لإنشاء صفائف أحادية البعد في ماتلاب. كل واحد منهم له خصائصه الخاصة ويمكن أن يكون مفيدا في مواقف مختلفة. يعتمد اختيار الطريقة المناسبة على المهمة المحددة ومتطلبات المصفوفة.

طرق لإنشاء صفائف متعددة الأبعاد

المصفوفات متعددة الأبعاد في ماتلاب هي هياكل البيانات التي تحتوي على عناصر منظمة ليس فقط في بعد واحد ، ولكن أيضا في عدة أبعاد في نفس الوقت. في ماتلاب ، يمكنك إنشاء صفائف متعددة الأبعاد بطرق مختلفة.

1. إنشاء مصفوفة متعددة الأبعاد باستخدام وظيفة الأصفار

تسمح لك وظيفة الأصفار بإنشاء صفيف من الأصفار بحجم معين. لإنشاء مصفوفة متعددة الأبعاد ، تحتاج إلى تحديد حجم كل بعد في التنسيق [م, ن,...] ، أين م هو عدد العناصر في البعد الأول ، ن هو عدد العناصر في البعد الثاني ، إلخ. على سبيل المثال ، لإنشاء مصفوفة ثلاثية الأبعاد 3 * 4 * 2 ، يمكنك استخدام التعليمات البرمجية التالية:

صفيف = الأصفار (3 ، 4 ، 2);

2. إنشاء مصفوفة متعددة الأبعاد باستخدام وظيفة الآحاد

تتيح لك وظيفة الآحاد إنشاء مجموعة من الوحدات بحجم معين. يشبه بناء الجملة لإنشاء مصفوفة متعددة الأبعاد إنشاء مصفوفة متعددة الأبعاد باستخدام وظيفة الأصفار. على سبيل المثال ، لإنشاء صفيف ثلاثي الأبعاد من 2 * 3 * 2 وحدة ، يمكنك استخدام التعليمات البرمجية التالية:

الصفيف = الآحاد (2 ، 3 ، 2);

3. إنشاء مصفوفة متعددة الأبعاد باستخدام وظيفة راند

تتيح لك وظيفة راند إنشاء مجموعة من الأرقام العشوائية من 0 إلى 1 بحجم معين. يشبه بناء الجملة لإنشاء مصفوفة متعددة الأبعاد إنشاء مصفوفة متعددة الأبعاد باستخدام الأصفار أو وظيفة الآحاد. على سبيل المثال ، لإنشاء مصفوفة ثلاثية الأبعاد 4 * 3 * 2 ، يمكنك استخدام التعليمات البرمجية التالية:

صفيف = راند (4 ، 3 ، 2);

4. إنشاء مصفوفة متعددة الأبعاد باستخدام الفهرسة الخطية

في ماتلاب ، يمكنك إنشاء صفائف متعددة الأبعاد باستخدام الفهرسة الخطية ، وهذا هو ، أولا إنشاء صفيف أحادي البعد ، ومن ثم تحويله إلى واحد متعدد الأبعاد. يتم استخدام وظيفة إعادة تشكيل لهذا الغرض. على سبيل المثال ، لإنشاء مصفوفة ثلاثية الأبعاد 3 * 4 * 2 من الأرقام من 1 إلى 24 ، يمكنك استخدام التعليمات البرمجية التالية:

صفيف = إعادة تشكيل(1:24, [3, 4, 2]);

5. إنشاء مصفوفة متعددة الأبعاد عن طريق تحديد العناصر بشكل صريح

يمكن أيضا إنشاء المصفوفات متعددة الأبعاد عن طريق تحديد عناصر الصفيف بشكل صريح. على سبيل المثال ، لإنشاء صفيف ثلاثي الأبعاد بقيم محددة ، يمكنك استخدام الكود التالي:

صفيف = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];

سيؤدي هذا الرمز إلى إنشاء مصفوفة ثلاثية الأبعاد 3 * 3 * 1.

هناك طرق أخرى لإنشاء صفائف متعددة الأبعاد في ماتلاب التي قد تكون مفيدة في حالات محددة. الطرق المذكورة أعلاه هي الأكثر شيوعا وأبسط.

تهيئة صفيف باستخدام وظيفة لين سبيس

يتم استخدام وظيفة لين سبيس في ماتلاب لإنشاء مصفوفة تحتوي على قيم موزعة بشكل موحد في نطاق معين.

بناء جملة وظيفة لين سبيس هو:

لين سبيس (البداية ، النهاية ، الأسطوانات)

أين:

• البداية هي القيمة الأولية للنطاق
• النهاية-القيمة النهائية
• من نطاق الأسطوانات هو عدد القيم الموزعة بالتساوي التي سيتم الحصول عليها في المصفوفة

على سبيل المثال ، لإنشاء مصفوفة تحتوي على 5 قيم موزعة بالتساوي في النطاق من 0 إلى 10 ، يمكنك استخدام الكود التالي:

س = لين سبيس (0 ، 10 ، 5);

سيحتوي الصفيف الناتج على القيم:

س = [0 2.5 5 7.5 10];

يمكن أيضا استخدام وظيفة لين سبيس لبناء مصفوفة تحتوي على قيم النقطة العائمة:

س = لين سبيس (1.5 ، 2.5 ، 3);

في هذه الحالة ، نحصل على صفيف:

س = [1.5000 2.0000 2.5000];

غالبا ما تستخدم وظيفة لين سبيس لإنشاء متجهات ، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لرسم الرسوم البيانية أو إجراء حسابات أخرى في ماتلاب.

تهيئة صفيف باستخدام عامل النقطتين

عامل القولون (:) هو واحد من أبسط الطرق وأكثرها ملاءمة لتهيئة صفيف في ماتلاب. يسمح لك بتعيين نطاق من القيم بخطوة معينة.

بناء جملة عامل النقطتين هو كما يلي:

س = القيمة الأولية: الخطوة: القيمة النهائية

هنا:

• س هي مجموعة من القيم التي تم إنشاؤها بواسطة عامل النقطتين;
• القيمة الأولية-القيمة الأولية للنطاق;
• الخطوة-الخطوة التي سيتم بها إنشاء القيم;
• القيمة النهائية-القيمة النهائية للنطاق.

أمثلة:

يمكن أيضا استخدام عامل النقطتين لإنشاء صفائف من المتجهات والمصفوفات. للقيام بذلك ، يجب تحديد عدة نطاقات من القيم كوسيطات لمشغل النقطتين.

مثال:

وبالتالي ، فإن مشغل القولون يجعل من السهل والمريح تعيين المصفوفات باستخدام خطوة محددة ونطاق من القيم. هو الأداة الرئيسية لتهيئة المصفوفات في ماتلاب.

إنشاء مجموعة من العناصر المحددة

هناك عدة طرق لإنشاء صفائف مع عناصر محددة مسبقا في ماتلاب. دعونا ننظر إلى بعض منهم.

1. إنشاء صفيف يدويا

أسهل طريقة لإنشاء مصفوفة من العناصر المحددة هي تعيين قيمة يدويا لكل عنصر. على سبيل المثال ، لإنشاء مجموعة من الأعداد الصحيحة من 1 إلى 5 ، يمكنك كتابة التعليمات البرمجية التالية:

آر = [1, 2, 3, 4, 5];

2. إنشاء صفيف باستخدام الوظائف

يولد مصفوفة بقيم موزعة بالتساوي:

آر = لين سبيس (1 ، 5 ، 5) ؛ صفيف ٪ من 1 إلى 5 مع 5 عناصر

يخلق مجموعة تتكون من وحدات:

آر = الآحاد (1 ، 5) ؛ صفيف ٪ من خمس وحدات

ينشئ مصفوفة تتكون من أصفار:

أر = الأصفار (1 ، 5) ؛ صفيف ٪ من خمسة أصفار

لإنشاء صفيف بقيم عشوائية:

آر = راند (1 ، 5) ؛ صفيف ٪ من خمسة أرقام عشوائية من 0 إلى 1

3. إنشاء مصفوفة باستخدام العمليات والوظائف

في ماتلاب ، يمكنك استخدام العمليات والوظائف لإنشاء صفائف مع عناصر محددة. على سبيل المثال ، يمكنك إنشاء مصفوفة تتكون من عناصر تم الحصول عليها عن طريق إجراء عمليات حسابية:

أر = 1: 5 ؛ صفيف ٪ من 1 إلى 5

، لإنشاء صفائف بعناصر محسوبة باستخدام هذه الوظائف:

أر = الخطيئة (1: 5) ؛ صفيف ٪ بأرقام جيبية من 1 إلى 5

هذه ليست سوى بعض الطرق لإنشاء صفائف من عناصر محددة في ماتلاب. يمكنك استخدام مجموعات وأشكال مختلفة من هذه الطرق لإنشاء صفائف تلبي احتياجاتك.

أمثلة على وضع المصفوفات في ماتلاب

هناك عدة طرق لتحديد المصفوفات في ماتلاب. دعونا ننظر إلى بعض منهم:

1. تحديد صفيف باستخدام أقواس مربعة:

   أسهل طريقة لتحديد صفيف في ماتلاب هو استخدام الأقواس المربعة وقائمة عناصر الصفيف مفصولة بفواصل. على سبيل المثال:

   ألف = [1, 2, 3, 4, 5];

2. تحديد صفيف باستخدام النقطتين:

   يمكنك أيضا تحديد مصفوفة رقمية بسيطة باستخدام النقطتين. على سبيل المثال ، سيقوم الكود التالي بإنشاء مصفوفة تحتوي على أرقام من 1 إلى 5:

   ب = 1: 5;

3. تحديد صفيف بخطوة محددة:

   إذا كنت بحاجة إلى تحديد مصفوفة بخطوة معينة ، فيمكنك استخدام نقطتين تشير إلى الخطوة. على سبيل المثال ، سيقوم الكود التالي بإنشاء مصفوفة تحتوي على أرقام من 1 إلى 10 بزيادات قدرها 2:

   ج = 1:2: 10;

4. إعداد صفيف باستخدام وظيفة لين سبيس:

   وظيفة لين سبيس يسمح لك لتعيين مجموعة مع القيم الموزعة بالتساوي. على سبيل المثال ، سيقوم الكود التالي بإنشاء مصفوفة تحتوي على 5 أرقام من 1 إلى 10:

   د = لين سبيس (1 ، 10 ، 5);

5. تعيين صفيف باستخدام وظيفة الأصفار:

   تسمح لك وظيفة الأصفار بإنشاء مصفوفة مليئة بالأصفار. على سبيل المثال:

   ه = الأصفار (3 ، 3);

   والنتيجة هي مصفوفة ثنائية الأبعاد 3 3 3 مليئة بالأصفار.

ما سبق ليست سوى بعض الأمثلة على تحديد المصفوفات في ماتلاب. توفر اللغة إمكانيات غنية للعمل مع المصفوفات والعديد من الطرق والوظائف الأخرى التي يمكن استخدامها لإنشاء المصفوفات وتعديلها.

سؤال وجواب

هل من الممكن إنشاء مصفوفة فارغة في ماتلاب?

نعم ، يمكنك إنشاء صفيف فارغ في ماتلاب باستخدام الأصفار أو وظيفة فارغة.

كيف يمكنني تعيين مجموعة أحادية البعد من الأعداد الصحيحة?

يمكن تحديد مجموعة أحادية البعد من الأعداد الصحيحة في ماتلاب باستخدام الأقواس المربعة والفواصل: [1, 2, 3, 4].

كيفية تعيين مصفوفة ثنائية الأبعاد في ماتلاب?

يمكن تعيين مصفوفة ثنائية الأبعاد في ماتلاب باستخدام أقواس مربعة وفواصل منقوطة: [1, 2, 3; 4, 5, 6].

كيف يمكنني تعيين مجموعة من أرقام الفاصلة العائمة في ماتلاب?

يمكن تعيين مجموعة من أرقام الفاصلة العائمة في ماتلاب بنفس طريقة مجموعة من الأعداد الصحيحة ، ولكن باستخدام علامة عشرية: [1.1, 2.2, 3.3, 4.4].

كيف يمكنني تعيين مجموعة من الأرقام العشوائية في ماتلاب?

يمكن تعيين مجموعة من الأرقام العشوائية في ماتلاب باستخدام وظيفة راند أو راندن.

هل من الممكن تعيين صفيف باستخدام متغير في ماتلاب?

نعم ، يمكنك تحديد صفيف باستخدام متغير في ماتلاب ، على سبيل المثال: س = [1, 2, 3];.