MATLAB通过索引访问数组元素
所谓索引,就是元素在数组这块内存中的顺序号,这与班级里的学号、银行的排号是一样的。
要想知道某个元素的索引,首先得知道数组元素在内存中是如何排布的。
对于一维数组,元素从前往后挨着存储即可:下标为 1 的元素放在开头,索引为 1;下标为 2 的元素紧挨着开头的元素,索引为 2;以此类推,直到存储完所有元素。
我们重点关注的是二维数组。二维数组由行和列构成,到底是一行一行地存储(按行存储),还是一列一列地存储(按列存储),不同的编程语言有不同的规定。大部分编程语言是按行存储的,比如 C/C++、Java、Python 等都是这样;但是 MATLAB 是个例外,它是按列存储的。
比如对于下面的二维数组:
A= 8 1 6 3 5 7 4 9 2
元素在 MATLAB 中的存储顺序是 8,3,4, 1,5,9, 6,7,2;也就是说,先存储第1列,再存储第2列,最后存储第3列。
下面列出了元素、索引和下标的对应关系:
元素 索引 下标 8 1 (1,1) 3 2 (2,1) 4 3 (3,1) 1 4 (1,2) 5 5 (2,2) 9 6 (3,2) 6 7 (1,3) 7 8 (2,3) 2 9 (3,3)
对于三维数组也是类似的,先列后行再页。
通过索引访问数组元素
一维数组的下标和索引相同,大家很容易理解,高维数组(三维以上的数组)和二维数组在原理上是类似的,所以本节重点关注二维数组。
通过索引访问数组元素的格式如下:
A(index)
A 是数组名,它可以是一维数组、二维数组或者高维数组。index 是索引,它是一个整数,取值范围是 0 ≤ index ≤ numel(A);numel() 函数用来求数组元素的个数。
当然,下标也可以放在向量中,格式如下:
A([i j k ...])
A([i, j, k ...])
i、j、k 表示某个具体的索引,它们由空格或者逗号,
分隔。这种格式会将得到的元素以行向量的形式返回。
如果你希望得到的元素以二维数组的形式展现,可以使用类似下面的格式:
A([i j k; o p q; x y z])
A([i,j,k; o,p,q; x,y,z])
这种格式会将得到的元素以 3×3 二维数组的形式返回。
【实例】MATLAB 通过索引访问数组元素:
>>A=magic(5) %括号中为索引值,是我自己添加的 A = 17 (1) 24 (6) 1 (11) 8 (16) 15 (21) 23 (2) 5 (7) 7 (12) 14 (17) 16 (22) 4 (3) 6 (8) 13 (13) 20 (18) 22 (23) 10 (4) 12 (9) 19 (14) 21 (19) 3 (24) 11 (5) 18 (10) 25 (15) 2 (20) 9 (25) >>A(8) ans = 6 >>A([1 10 5 2 2 1 3]) ans = 17 18 11 23 23 17 4 >>A([2 5 9; 1 1 1; 8 5 6]) ans = 23 11 12 17 17 17 6 11 24
索引和下标的转换
MATLAB 提供了 ind2sub() 和 sub2ind() 函数用来对索引和下标进行转换。
ind2sub() 用来将索引转换成下标,它的用法为:
[i, j] = ind2sub(siz, index)
对参数和返回值的说明:
- siz 表示数组尺寸,也就是数组的行数和列数。对于一维数组来说,数组的行数为 1,列数等于数组元素的个数(可以通过 numel(A) 求得)。通过 size() 函数可以获得数组尺寸,也可以手动输入数组尺寸。
- index 表示索引。
- [i, j] 表示转换得到的下标。
sub2ind() 用来将下标转换成索引,它的用法为:
index = sub2ind(siz, i, j)
其中,siz 表示数组尺寸,i 表示行下标,j 表示列下标,index 表示索引。
请看下面的演示代码:
>> A=magic(5) A = 17 24 1 8 15 23 5 7 14 16 4 6 13 20 22 10 12 19 21 3 11 18 25 2 9 >> [i, j] = ind2sub(size(A), 12) %通过size()函数求得数组尺寸 i = 2 j = 3 >> index = sub2ind([5,5], 2, 3) %手动输入数组尺寸 index = 12 >> A(2,3) %通过下标访问数组元素 ans = 7 >> A(12) %通过索引访问数组元素 ans = 7
本文标题:MATLAB通过索引访问数组元素
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