۷
مهر

جلسه ۱۲ : آرایه ها در متلب

دسته‌بندی‌ها :

جزئیات
نوع محتواآموزش تصویری

فهرست

مقدمه

با عرض سلام و وقت بخیر خدمت کاربران سایت پی وی لرن. و کاربرانی که دوره کامل آموزش متلب را دنبال می کنند. تاکنون شما را با مباحث متغیرها ، بردار و ماتریس ها در متلب آشنا کرده ایم. حالا باید بدانید که در واقع تمام متغیرها از هر نوع داده در MATLAB در واقع آرایه های چند بعدی هستند. یک بردار یک آرایه یک بعدی و یک ماتریس یک آرایه دو بعدی است. تاکنون آرایه های یک بعدی و ماتریس را در آموزش های قبلی مورد بررسی قرار دادیم، در این آموزش قصد داریم تا شما را با انواع خاصی از آرایه ها و ساختار کلی آرایه ها در متلب آشنا کنیم. حالا به منظور آشنایی با آرایه ها در متلب ، نحوه استفاده از آرایه ها در متلب و کار با آرایه ها در متلب در ادامه ی مباحث این بخش با ما همراه باشید.

آشنایی با آرایه ها در متلب

ادامه ی مباحث این آموزش را برای آشنایی با آرایه ها در متلب و چگونگی دنبال کنید.

آرایه های خاص در متلب

توابعی در متلب ارائه شده که آرایه های خاصی را ایجاد می کند.

توابعی با یک آرگومان آرایه ای با سطر و ستون برابر ایجاد می کنند.

همچنین توابعی با دو آرگومان نیز آرایه ای با سطر و ستون نابرابر ایجاد می کنند.

تابع ()zeros

این تابع آرایه ای با سطر و ستون هایی به تعداد پارامتر دریافتی و مقادیر صفر تولید می کند.

مثال:

مثال :

zeros(5)

zeros(5)

نتیجه ی اجرای کد فوق در متلب :

مثال :

ans =
      0     0     0     0     0
      0     0     0     0     0
      0     0     0     0     0
      0     0     0     0     0
      0     0     0     0     0

ans =

0 0 0 0 0

تابع ()ones

این تابع بر اساس پارامترهای ورودی یک آرایه ی دو بعدی با مقدار ۱ برای تمام عناصر ایجاد می کند.

مثال:

مثال :

ones(4,3)

ones(4,3)

نتیجه ی اجرای کد فوق در متلب :

مثال :

ans =
      1     1     1
      1     1     1
      1     1     1
      1     1     1

ans =

1 1 1

تابع ()eye

این تابع یک ماتریس بر اساس پارامتر ورودی با مقدار قطر اصلی ۱ و بقیه عناصر ۰ ایجاد می کند.

مثال:

مثال :

eye(4)

eye(4)

نتیجه ی کد فوق در متلب :

مثال :

ans =
      1     0     0     0
      0     1     0     0
      0     0     1     0
      0     0     0     1

ans =

1 0 0 0

0 1 0 0

0 0 1 0

0 0 0 1

تابع ()rand

تابع فوق بر اساس پارامترهای دریافتی یک ماتریس با مقادیر تصادفی تولید می کند.

مثال:

مثال :

rand(3, 5)

1	rand(3, 5)

نتیجه ی اجرای کد فوق در متلب :

مثال :

ans =
   0.8147    0.9134    0.2785    0.9649    0.9572
   0.9058    0.6324    0.5469    0.1576    0.4854
   0.1270    0.0975    0.9575    0.9706    0.8003

ans =

0.8147 0.9134 0.2785 0.9649 0.9572

0.9058 0.6324 0.5469 0.1576 0.4854

0.1270 0.0975 0.9575 0.9706 0.8003

تابع ()magic

این تابع یک آرایه دو بعدی با مقادیر دهدهی تولید می کند. پارامتر ورودی این تابع باید بزرگتر یا مساوی ۳ باشد.

مثال:

مثال :

magic(4)

magic(4)

نتیجه ی اجرای کد فوق در متلب:

مثال :

ans =
   16     2     3    13
   5    11    10     8
   9     7     6    12
   4    14    15     1

ans =

16 2 3 13

5 11 10 8

9 7 6 12

4 14 15 1

آرایه های چند بعدی

یک آرایه دارای بیش از دو ابعاد، در متلب یک آرایه چند بعدی نامیده می شود.

به طور کلی برای ساخت یک آرایه چند بعدی، ابتدا یک آرایه دو بعدی ایجاد کرده و آن را گسترش می دهیم.

مثال- ابتدا یک آرایه ی دو بعدی ایجاد می کنیم:

مثال :

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

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

نتیجه ی اجرای کد فوق در متلب :

مثال :

a =
   7     9     5
   6     1     9
   4     3     2

a =

7 9 5

6 1 9

4 3 2

آرایه ی a یک آرایه ی دو بعدی است و ما می توانیم بعد سوم را نیز بصورت زیر اضافه کنیم:

مثال :

a(:, :, 2)= [ 1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]

1	a(:, :, 2)= [ 1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]

نتیجه ی اجرای کد فوق در متلب :

مثال :

a =

ans(:,:,1) =

   0   0   0
   0   0   0
   0   0   0

ans(:,:,2) =

   1   2   3
   4   5   6
   7   8   9

a =

ans(:,:,1) =

0 0 0

ans(:,:,2) =

1 2 3

4 5 6

7 8 9

همچنین می توانیم با استفاده از توابع ()ones و ()zeros یا ()rand ماتریس های چند بعدی بسازیم.

مثال:

مثال :

b = rand(4,3,2)

1	b = rand(4,3,2)

نتیجه ی اجرای کد فوق :

مثال :

b(:,:,1) =
   0.0344    0.7952    0.6463
   0.4387    0.1869    0.7094
   0.3816    0.4898    0.7547
   0.7655    0.4456    0.2760

b(:,:,2) =
   0.6797    0.4984    0.2238
   0.6551    0.9597    0.7513
   0.1626    0.3404    0.2551
   0.1190    0.5853    0.5060

b(:,:,1) =

0.0344 0.7952 0.6463

0.4387 0.1869 0.7094

0.3816 0.4898 0.7547

0.7655 0.4456 0.2760

b(:,:,2) =

0.6797 0.4984 0.2238

0.6551 0.9597 0.7513

0.1626 0.3404 0.2551

0.1190 0.5853 0.5060

ما همچنین می توانیم از تابع ()cat برای ساخت آرایه های چند بعدی استفاده کنیم.

این تابع یک لیست از آرایه ها را در کنار یک بعد خاص مشخص می کند.

ساختار تابع ()cat :

مثال :

B = cat(dim, A1, A2...)

1	B = cat(dim, A1, A2...)

تشریح ساختار فوق:

B آرایه جدید ایجاد شده است.
A1، A2، … آرایه ها به هم پیوسته است.
دایره ای است که در آن آرایه ها به یکدیگر متصل می شوند.

مثال:

یک فایل اسکریپت ایجاد کرده و کد زیر را در آن تایپ نمائید:

مثال :

a = [9 8 7; 6 5 4; 3 2 1];
b = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];
c = cat(3, a, b, [ 2 3 1; 4 7 8; 3 9 0])

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

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

c = cat(3, a, b, [ 2 3 1; 4 7 8; 3 9 0])

نتیجه ی اجرای فایل فوق در متلب بصورت زیر است :

مثال :

c(:,:,1) =
      9     8     7
      6     5     4
      3     2     1
c(:,:,2) =
      1     2     3
      4     5     6
      7     8     9
c(:,:,3) =
      2     3     1
      4     7     8
      3     9     0

c(:,:,1) =

9 8 7

6 5 4

3 2 1

c(:,:,2) =

1 2 3

4 5 6

7 8 9

c(:,:,3) =

2 3 1

4 7 8

3 9 0

توابع آرایه

متلب توابع زیر را برای مرتب کردن، چرخش، تغییر شکل یا تغییر محتوی آرایه فراهم می کند:

تابع	کاربرد تابع
length	طول بردار یا بزرگترین بعد آرایه را برمی گرداند.
ndims	تعداد ابعاد آرایه را برمی گرداند.
numel	تعداد عناصر آرایه را برمی گرداند.
size	اندازه ی ابعاد آرایه است.
iscolumn	تعیین اینکه آیا ورودی ستون بردار است یا خیر
isempty	تشخیص می دهد که آیا آرایه خالی است یا خیر.
ismatrix	تشخیص می دهد که آیا ورودی یک ماتریس است یا خیر.
isrow	تشخیص می دهد که آیا ورودی یک آرایه سطری است یا خیر.
isscalar	تشخیص می دهد که آیا ورودی اسکالر است یا خیر.
isvector	تشخیص می دهد که آیا ورودی بردار است یا خیر.
blkdiag	ساختار مورب یک ماتریس است.
circshift	آرایه شیفت به صورت دایره ای
ctranspose	پیوند آرایه ها
diag	ماتریس های مورب و قطر ماتریس است.
flipdim	آرایه flips در ابعاد مشخص شده.
fliplr	یک آرایه ی flips از چپ به راست تولید می کند.
flipud	یک آرایه ی flips از بالا به پایین تولید می کند.
ipermute	ابعاد آرایه را جابه جا می کند.
permute	ابعاد آرایه را کامل می کند.
repmat	تکرار یک آرایه است.
reshape	آرایه ها را تغییر می دهد.
rot90	یک آرایه را ۹۰ درجه می چرخاند.
shiftdim	ابعاد یک آرایه را شیفت می دهد.
issorted	تعیین اینکه آیا عناصر مجموعه مرتب شده اند یا خیر.
sort	عناصر آرایه را به ترتیب نزولی مرتب می کند.
sortrows	مرتب سازی عناصر آرایه بر اساس ترتیب صعودی.
squeeze	ابعاد تکی را حذف می کند.
transpose	ترانهاده ی ماتریس است.
vectorize	آرایه ی یک بعدی یا بردار می سازد.

مثال های زیر برخی از توابع ذکر شده ی فوق را نشان می دهد.

طول، ابعاد و تعداد عناصر

یک فایل اسکریپت ایجاد کرده و کد زیر را در آن تایپ نمائید:

مثال :

x = [7.1, 3.4, 7.2, 28/4, 3.6, 17, 9.4, 8.9];
length(x)      % length of x vector
y = rand(3, 4, 5, 2);
ndims(y)       % no of dimensions in array y
s = ['Zara', 'Nuha', 'Shamim', 'Riz', 'Shadab'];
numel(s)       % no of elements in s

x = [7.1, 3.4, 7.2, 28/4, 3.6, 17, 9.4, 8.9];

length(x) % length of x vector

y = rand(3, 4, 5, 2);

ndims(y) % no of dimensions in array y

s = ['Zara', 'Nuha', 'Shamim', 'Riz', 'Shadab'];

numel(s) % no of elements in s

نتیجه ی اجرای فایل فوق در متلب به صورت زیر است:

مثال :

ans =  8
ans =  4
ans =  23

ans = 8

ans = 4

ans = 23

شیفت کردن عناصر آرایه

یک فایل اسکریپت ایجاد کرده و کد زیر را در آن تایپ نمائید:

مثال :

a = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9] 
b = circshift(a,1)
c = circshift(a,[1 -1])

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

b = circshift(a,1)

c = circshift(a,[1 -1])

نتیجه ی اجرای فایل فوق در متلب به صورت زیر است:

مثال :

a =
   1     2     3
   4     5     6
   7     8     9

b =
   7     8     9
   1     2     3
   4     5     6

c =
   8     9     7
   2     3     1
   5     6     4

a =

1 2 3

4 5 6

7 8 9

b =

7 8 9

1 2 3

4 5 6

c =

8 9 7

2 3 1

5 6 4

مرتب سازی آرایه ها

یک فایل اسکریپ ایجاد کرده و کد زیر را داخل آن تایپ نمائید:

مثال :

v = [ 23 45 12 9 5 0 19 17] 
sort(v)                     
m = [2 6 4; 5 3 9; 2 0 1]sort(m, 1)                  
sort(m, 2)

v = [ 23 45 12 9 5 0 19 17]

sort(v)

m = [2 6 4; 5 3 9; 2 0 1]sort(m, 1)

sort(m, 2)

نتیجه ی اجرای فایل فوق در متلب به صورت زیر است:

مثال :

v =
   23    45    12     9     5     0    19    17
ans =
   0     5     9    12    17    19    23    45
m =
   2     6     4
   5     3     9
   2     0     1
ans =
   2     0     1
   2     3     4
   5     6     9
ans =
   2     4     6
   3     5     9
   0     1     2

v =

23 45 12 9 5 0 19 17

ans =

0 5 9 12 17 19 23 45

m =

2 6 4

5 3 9

2 0 1

ans =

2 0 1

2 3 4

5 6 9

ans =

2 4 6

3 5 9

0 1 2

آرایه های سلولی آرایه هایی از سلول های ایندکس شده هستند که در آن هر سلول می تواند یک آرایه از ابعاد مختلف و انواع داده را ذخیره کند.

از تابع cell برای ایجاد یک آرایه ی سلولی استفاده می شود.

ساختار تابع cell بصورت زیر است :

مثال :

C = cell(dim)
C = cell(dim1,...,dimN)
D = cell(obj)

C = cell(dim)

C = cell(dim1,...,dimN)

D = cell(obj)

تشریح کد فوق:

C آرایه سلولی است؛
dim یک عدد صحیح اسکالر یا بردار اعداد صحیح است که ابعاد آرایه سلول C را مشخص می کند.
dim1، …، dimN عدد صحیح اسکالر است که ابعاد C را مشخص می کند.
obj یکی از موارد زیر است:
- آرایه جاوا یا شی.
- آرایه دات نت از نوع System.String یا System.Object

مثال – یک فایل اسکریپت ایجاد کرده وکد زیر را در آن تایپ نمائید:

مثال :

c = cell(2, 5);
c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White'; 1 2 3 4 5}

1 2	c = cell(2, 5); c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White'; 1 2 3 4 5}

نتیجه ی اجرای فایل فوق در متلب به صورت زیر است:

مثال :

c = 
{
   [1,1] = Red
   [2,1] =  1
   [1,2] = Blue
   [2,2] =  2
   [1,3] = Green
   [2,3] =  3
   [1,4] = Yellow
   [2,4] =  4
   [1,5] = White
   [2,5] =  5
}

c =

{

[1,1] = Red

[2,1] = 1

[1,2] = Blue

[2,2] = 2

[1,3] = Green

[2,3] = 3

[1,4] = Yellow

[2,4] = 4

[1,5] = White

[2,5] = 5

}

دسترسی به داده ها در آرایه های سلولی

دو روش برای دسترسی به عناصر آرایه های سلولی در متلب وجود دارد:

محصور کردن شاخص ها در براکت اول () برای اشاره به مجموعه سلول ها.
محدوده شاخص ها در براکت {}، برای اشاره به داده ها در سلول های فردی.

هنگامی که شاخص ها را در اولین ستون قرار می دهید، به مجموعه ای از سلول ها اشاره می شود.

شاخص های آرایه سلولی در پرانتزهای صاف به مجموعه سلول ها اشاره دارند.

مثال:

مثال :

c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White'; 1 2 3 4 5};
c(1:2,1:2)

1 2	c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White'; 1 2 3 4 5}; c(1:2,1:2)

نتیجه ی اجرای کد فوق در متلب:

مثال :

ans = 
{
   [1,1] = Red
   [2,1] =  1
   [1,2] = Blue
   [2,2] =  2
}

ans =

{

[1,1] = Red

[2,1] = 1

[1,2] = Blue

[2,2] = 2

}

همچنین می توانید با استفاده از براکت به محتوای آرایه ها دسترسی داشته باشید.

مثال:

مثال :

c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White'; 1 2 3 4 5};
c{1, 2:4}

1 2	c = {'Red', 'Blue', 'Green', 'Yellow', 'White'; 1 2 3 4 5}; c{1, 2:4}

نتیجه ی اجرای کد فوق در متلب:

مثال :

ans = Blue
ans = Green
ans = Yellow

ans = Blue

ans = Green

ans = Yellow

کلام آخر

متلب از توابع مختلف و گسترده ای برای ایجاد آرایه های خاصی از جمله آرایه هایی با مقادیر صفر ، ۱ ، تصادفی ، همانی و … استفاده می کند. که آشنایی با آن ها برای کار با آرایه ها و ماتریس ها ضرورت دارد. از این رو مباحث این بخش را به آشنایی با آرایه ها در متلب اختصاص داده ایم.

به اشتراک بگذارید

آرایه ها در متلب ,آموزش matlab ,آموزش متلب پیشرفته ,آموزش متلب مقدماتی ,استفاده از آرایه ها در متلب ,دوره کامل آموزش متلب ,کار با آرایه ها در متلب

دیدگاه کاربران

تعداد دیدگاه : 0

پی وی لرن – آموزش برنامه نویسی و طراحی وب سایت

دوره های آموزشی آکادمی پی وی لرن (پروژه محور و ویژه بازار کار)

جلسه ۱۲ : آرایه ها در متلب

مقدمه

آشنایی با آرایه ها در متلب

آرایه های خاص در متلب

تابع ()zeros

تابع ()ones

تابع ()eye

تابع ()rand

تابع ()magic

آرایه های چند بعدی

توابع آرایه

طول، ابعاد و تعداد عناصر

شیفت کردن عناصر آرایه

مرتب سازی آرایه ها

دسترسی به داده ها در آرایه های سلولی

کلام آخر

لیست مطالب دوره

آموزش های پیشرفته

مطالب ویژه

دسته های اصلی

برگه ها

بلاگ