Академия ALT Linux:

Введение в Octave
[+]
Компания ALT Linux
Опубликован: 12.03.2015 | Доступ: свободный | Студентов: 582 / 64 | Длительность: 20:55:00
Темы: Математика, Программное обеспечение, Физика
Специальности: Математик, Преподаватель, Физик
Лекция 5:

Задачи линейной алгебры
A
|
версия для печати
< Лекция 4 || Лекция 5: 123456789 || Лекция 6 >

5.4 Функции для работы с матрицами и векторами

В Octave существуют специальные функции, предназначенные для работы с матрицами и векторами. Эти функции можно разделить на следующие группы:

  1. функции для работы с векторами;
  2. функции для работы c матрицами;
  3. функции, реализующие численные алгоритмы решения задач линейной алгебры.

Рассмотрим наиболее часто используемые функции.

5.4.1 Функции для работы с векторами

length(X) — определяет дину вектора X.

	
>>> X=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 ];
>>> n=length (X)
n = 9
>>> Y= [ - 2; - 1; 0; 1; 2 ]
Y =
	-2
	-1
	 0
	 1
	 2
>>> m=length (Y)
m = 5

prod(X) — вычисляет произведение элементов вектора X.

	
>>> X=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 ]; prod (X)
ans = 362880

cumprod(X) — формирует вектор кумулятивного произведения — вектор того же типа и размера, что и X вида: x_1,x_1\cdot x_2,x_1\cdot x_2\cdot x_3,\dots,x_1\cdot x_2 \cdot \dots \cdot x_n, каждый элемент которого рассчитывается по формулам {x}'_i=x_1\cdot x_2 \cdot \dots \cdot x_i, то есть i–й элемент вектора X умножается на произведение всех предыдущих элементов.

	
>>> X=[1 2 3 4 5 ]; cumprod (X)
ans = 1 2 6 24 120

sum(X) — вычисляет сумму элементов вектора X.

	
>>> X=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 ]; sum(X)
ans = 45

cumsum(X) — формирует вектор кумулятивной суммы — вектор того же типа и размера, что и X вида x_1,x_1 + x_2,x_1 + x_2 + x_3,\dots,x_1 + x_2 +\dots + x_n, каждый элемент которого рассчитывается по формуле: x^{'}_i = x_1 + x_2 +\dots + x_i, то есть к i–му элементу вектора X прибавляется сумма всех предыдущих элементов.

	
>>> X=[1 2 3 4 5 ]; cumsum(X)
ans = 1 3 6 10 15

diff (X) — формирует вектор вида x_2-x_1,x_3-x_2,\dots,x_n-x_{n-1}, размер которого на единицу меньше чем у вектора X, а каждый элемент представляет собой разность между двумя соседними элементами массива X, то есть {x_i}'=x_i-x_{i-1}.

	
>>> X=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 ]; diff(X)
ans = 1 1 1 1 1 1 1 1

min(X) — находит минимальный элемент вектора X, вызов в формате [nomX, nom] = min(X) даёт возможность определить минимальный элемент nomX и его номер nom в массиве X.

	
>>> X=[-1 2 3 9 -8 7 5 ];
>>> min(X)
ans = -8
>>> [ Xnom, nom]=min(X)
Xnom = -8
nom = 5

max(X) — находит максимальный элемент массива X или при вызове вида [nomX, nom] = max(X) определяет максимум и его номер.

	
>>> X=[-1 2 3 9 -8 7 5 ];
>>> max(X)
ans = 9
>>> [ Xnom, nom]=max(X)
Xnom = 9
nom = 4

mean(X) — определяет среднее арифметическое массива X.

	
>>> X=[-1 2 3 9 -8 7 5 ];
>>> Sr= mean(X)
Sr = 2.4286
>>> sum(X) / length (X)
ans = 2.4286

dot(x_1, x_2) — вычисляет скалярное произведение векторов x_1 и x_2.

	
>>> x1 =[2 -3 0 5 1 ];
>>> x2 =[0 1 -2 3 -4];
>>> dot( x1, x2 )
ans = 8
>>> sum( x1 . * x2 )
ans = 8
>>> x1 = [ 2; - 3; 0 ]; x2 = [ 0; 1; - 2 ];
>>> dot( x1, x2 )
ans = -3
>>> sum( x1 . * x2 )
ans = -3

cross(x_1, x_2) — вычисляет векторное произведение векторов x_1 и x_2.

	
>>> x1 =[2 -3 0 ]; x2 =[0 1 -2];
>>> x=cross( x1, x2 )
x = 6 4 2
>>> x1 = [ 2; - 3; 0 ]; x2 = [ 0; 1; - 2 ];
>>> x=cross( x1, x2 )
x =
	6
	4
	2

sort(X) — выполняет сортировку массива X.

	
>>> X=[-1 2 3 9 -8 7 5 ];
>>> sort (X) % Сортировка по возрастанию
ans = -8 -1 2 3 5 7 9
>>> -sort (-X) % Сортировка по убыванию
ans = 9 7 5 3 2 -1 -8

5.4.2 Функции для работы c матрицами

eye(n[, m]) — возвращает единичную матрицу (вектор) соответствующей размерности.

	
>>> eye( 4 )
ans =
Diagonal Matrix
	1 0 0 0
	0 1 0 0
	0 0 1 0
	0 0 0 1
>>> eye( 2, 4 )
ans =
Diagonal Matrix
	1 0 0 0
	0 1 0 0
>>> eye( 3, 1 )
ans =
Diagonal Matrix
	1
	0
	0
>>> eye( 1, 5 )
ans =
Diagonal Matrix
	1 0 0 0 0

ones(n[, m, p, . . . ]) — формирует матрицу (вектор), состоящую из единиц.

	
>>> ones( 2 )
ans =
	1 1
	1 1
>>> ones( 3, 3 )
ans =
	1 1 1
	1 1 1
	1 1 1
>>> ones( 1, 4 )
ans =
	1 1 1 1
>>> ones( 2, 1 )
ans =
	1
	1
>>> ones( 4, 2 )
ans =
	1 1
	1 1
	1 1
	1 1
>>> ones( 2, 3, 4 )
ans =
ans ( :, :, 1 ) =
	1 1 1
	1 1 1
ans ( :, :, 2 ) =
	1 1 1
	1 1 1
ans ( :, :, 3 ) =
	1 1 1
	1 1 1
ans ( :, :, 4 ) =
	1 1 1
	1 1 1

zeros(n[, m, p, . . . ]) — возвращает нулевую матрицу (вектор) соответствующей размерности.

	
>>> zeros( 3 )
ans =
	0 0 0
	0 0 0
	0 0 0
>>> zeros( 1, 1 )
ans = 0
>>> zeros( 1, 2 )
ans =
	0 0
>>> zeros( 3, 2 )
ans =
	0 0
	0 0
	0 0
>>> zeros( 4, 1 )
ans =
	0
	0
	0
	0
>>> zeros( 2, 2, 2 )
ans =
ans ( :, :, 1 ) =
	0 0
	0 0
ans ( :, :, 2 ) =
	0 0
	0 0

diag(X[, k]) — возвращает квадратную матрицу с элементами X на главной диагонали или на k–й. Функция diag(M [, k]), где M — ранее определённая матрица, в качестве результата выдаст вектор столбец, содержащий элементы главной или k–ой диагонали матрицы M.

	
>>> X=[-1 2 3 9 -8 7 5 ];
>>> diag(X)
ans =
Diagonal Matrix
	-1 0 0 0 0 0 0
	0 2 0 0 0 0 0
	0 0 3 0 0 0 0
	0 0 0 9 0 0 0
	0 0 0 0 -8 0 0
	0 0 0 0 0 7 0
	0 0 0 0 0 0 5
>>> diag(X, 0 )
ans =
Diagonal Matrix
	-1 0 0 0 0 0 0
	0 2 0 0 0 0 0
	0 0 3 0 0 0 0
	0 0 0 9 0 0 0
	0 0 0 0 -8 0 0
	0 0 0 0 0 7 0
	0 0 0 0 0 0 5
>>> x =[2; -3; 0 ]; diag(X, 1 )
ans =
	0 -1 0 0 0 0 0 0
	0 0 2 0 0 0 0 0
	0 0 0 3 0 0 0 0
	0 0 0 0 9 0 0 0
	0 0 0 0 0 -8 0 0
	0 0 0 0 0 0 7 0
	0 0 0 0 0 0 0 5
	0 0 0 0 0 0 0 0
>>> diag( x, 1 )
ans =
	0 2 0 0
	0 0 -3 0
	0 0 0 0
	0 0 0 0
>>> x =[2; -3; 0 ];
>>> diag( x, 1 )
ans =
	0 2 0 0
	0 0 -3 0
	0 0 0 0
	0 0 0 0
>>> diag( x, -1)
ans =
	0 0 0 0
	2 0 0 0
	0 -3 0 0
	0 0 0 0
>>> x =[2; -3; 1 ];
>>> diag( x, 1 )
ans =
	0 2 0 0
	0 0 -3 0
	0 0 0 1
	0 0 0 0
>>> diag( x, -1)
ans =
	0 0 0 0
	2 0 0 0
	0 -3 0 0
	0 0 1 0
>>> diag( x, 2 )
ans =
	0 0 2 0 0
	0 0 0 -3 0
	0 0 0 0 1
	0 0 0 0 0
	0 0 0 0 0
>>> diag( x, -2)
ans =
	0 0 0 0 0
	0 0 0 0 0
	2 0 0 0 0
	0 -3 0 0 0
	0 0 1 0 0
>>> M=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9 ]
M =
	1 2 3
	4 5 6
	7 8 9
>>> diag(M)
ans =
	1
	5
	9
>>> diag(M, 1 )
ans =
	2
	6
>>> diag(M, -1)
ans =
	4
	8
>>> diag(M, 2 )
ans = 3
>>> diag(M, -2)
ans = 7

rand([n, m, p, . . . ]) — возвращает матрицу (вектор) с элементами распределёнными по равномерному закону, rand без аргументов возвращает одно случайное число.

	
>>> rand( 2 )
ans =
	0.15907 0.80147
	0.90460 0.40293
>>> rand( 3, 1 )
ans =
	0.279005
	0.031504
	0.529279
>>> rand( 1, 4 )
ans = 0.85038 0.13899 0.50764 0.82887
>>> rand( 2, 5 )
ans =
	0.782173 0.286649 0.563683 0.969862 0.708655
	0.300415 0.545783 0.011614 0.143827 0.644821
>>> rand
ans = 0.99252
>>> rand
ans = 0.42848

randn([n, m, p . . . ]) — возвращает матрицу (вектор), элементы которой являются числами, распределёнными по нормальному закону, randn без аргументов возвращает одно случайно число.

	
>>> randn( 2 )
ans =
	-1.04321 -1.81309
	 1.09223 -0.83071
>>> randn( 2, 4 )
ans =
	-0.222773 -0.540185 0.026355 0.308437
	1.510429 1.360071 0.298315 1.186672
>>> randn( 1, 3 )
ans =
	0.38577 -2.33667 -1.35689
>>> randn( 2, 1 )
ans =
	-0.66235
	 0.32907
>>> randn
ans = -1.0607
>>> randn
ans = -0.47825

linspace(a, b[, n]) — возвращает массив из 100 (если n не указано) или из n точек равномерно распределённых между значениями a и b.

	
>>> linspace( a, b, 3 )
ans = -2 0 2
>>> a=-2;b=2;n=5;
>>> linspace( a, b, n )
ans = -2 -1 0 1 2
>>> linspace( a, b, 3 )
ans = -2 0 2
>>> linspace( 0, 5 0, 5 )
ans = 0.00000 12.50000 25.00000 37.50000 50.00000

logspace(a, b[, n]) — формирует массив из 50 (если n не указано) или из n точек, равномерно распределённых в логарифмическом масштабе между значениями 10^a и 10^b; функция logspace(a, pi) даёт равномерное распределение из 50 точек в интервале от 10^a до π4Обратите внимание, что это идёт в разрез с определением функции для произвольногоb\not= pi, согласно которому интервал должен был бы быть от 10^a до 10^{pi}, сделано это для совместимости с соответствующей функцией matlab. (Прим. редактора )..

	
>>> logspace( 1, 2, 5 )
ans = 10.000 17.783 31.623 56.234 100.000
>>> logspace( 2, pi )
ans =
	Columns 1 through 7 :
100.0000 93.1815 86.8279 80.9075 75.3908 70.2503 65.4602
	Columns 8 through 14 :
60.9968 56.8377 52.9622 49.3510 45.9860 42.8504 39.9287
	Columns 15 through 21 :
37.2061 34.6692 32.3053 30.1025 28.0500 26.1374 24.3552
	Columns 22 through 28 :
22.6945 21.1471 19.7052 18.3616 17.1096 15.9430 14.8559
	Columns 29 through 35 :
13.8429 12.8991 12.0195 11.2000 10.436 39.724 79.0616
	Columns 36 through 42 :
8.4438 7.8680 7.3315 6.8316 6.3658 5.9318 5.5273
	Columns 43 through 49 :
5.1504 4.7992 4.4720 4.1671 3.8829 3.6182 3.3715
	Column 50 :
3.1416

repmat(M, n[, m]) — формирует матрицу состоящую n \times n или из n \times m копий матрицы M, если M — скаляр, то формируется матрица, элементы которой равны значению M.

	
>>> M=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9 ];
>>> repmat(A, 2 )
ans =
	3 -1 3 -1
	6 -2 6 -2
	3 -1 3 -1
	6 -2 6 -2
>>> M=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9 ];
>>> repmat(M, 2 )
ans =
	1 2 3 1 2 3
	4 5 6 4 5 6
	7 8 9 7 8 9
	1 2 3 1 2 3
	4 5 6 4 5 6
	7 8 9 7 8 9
>>> repmat(M, 2, 3 )
ans =
	1 2 3 1 2 3 1 2 3
	4 5 6 4 5 6 4 5 6
	7 8 9 7 8 9 7 8 9
	1 2 3 1 2 3 1 2 3
	4 5 6 4 5 6 4 5 6
	7 8 9 7 8 9 7 8 9
>>> repmat(M, 3, 1 )
ans =
	1 2 3
	4 5 6
	7 8 9
	1 2 3
	4 5 6
	7 8 9
	1 2 3
	4 5 6
	7 8 9
>>> repmat( 9, 3 )
ans =
	9 9 9
	9 9 9
	9 9 9

reshape(M, m, n) — возвращает матрицу размерностью m \times n сформированную из матрицы M путём последовательной выборки по столбцам, если матрица M не имеет m \times n элементов, то выдаётся сообщение об ошибке.

	
>>> M=[0 1 2 3; 4 5 6 7; 8 9 0 1 ]
M =
	0 1 2 3
	4 5 6 7
	8 9 0 1
>>> reshape(M, 3, 2 )
error: reshape: can ’ t reshape 3x4 array to 3x2 array
>>> reshape(M, 3, 4 )
ans =
	0 1 2 3
	4 5 6 7
	8 9 0 1
>>> reshape(M, 4, 3 )
ans =
	0 5 0
	4 9 3
	8 2 7
	1 6 1
>>> reshape(M, 2, 6 )
ans =
	0 8 5 2 0 7
	4 1 9 6 3 1
>>> reshape(M, 6, 2 )
ans =
	0 2
	4 6
	8 0
	1 3
	5 7
	9 1
>>> reshape(M, 1, 1 2 )
ans = 0 4 8 1 5 9 2 6 0 3 7 1
>>> reshape(M, 1 2, 1 )
ans =
	0
	4
	8
	1
	5
	9
	2
	6
	0
	3
	7
	1

cat(n, A, B, [C, . . . ]) — объединяет матрицы A и B или все входящие матрицы.

	
>>> A=[0 1 2; 3 4 5; 6 7 8 ]; B=[11 12 13; 14 15 16; 17 18 19 ];
>>> cat ( 2,A,B)
ans =
	0 1 2 11 12 13
	3 4 5 14 15 16
	6 7 8 17 18 19
>>> [ A,B]
ans =
	0 1 2 11 12 13
	3 4 5 14 15 16
	6 7 8 17 18 19
>>> cat ( 1,A,B)
ans =
	0 1 2
	3 4 5
	6 7 8
	11 12 13
	14 15 16
	17 18 19
>>> [A;B]
ans =
	0 1 2
	3 4 5
	6 7 8
	11 12 13
	14 15 16
	17 18 19
>>> x1 =[2; -3; 0 ]; x2 = [ 0; 1; - 2 ];
>>> cat( 2, x1, x2 )
ans =
	 2 0
	-3 1
	 0 -2
>>> cat( 1, x1, x2 )
ans =
	 2
	-3
	 0
	 0
	 1
	-2
>>> x1 =[2 -3 0 ]; x2 =[0 1 -2];
>>> cat( 2, x1, x2 )
ans = 2 -3 0 0 1 -2
>>> [ x1 x2 ]
ans = 2 -3 0 0 1 -2
>>> cat( 1, x1, x2 )
ans =
	2 -3 0
	0  1 -2
>>> [ x1; x2 ]
ans =
	2 -3 0
	0 1  -2

rot90(M [, k]) — осуществляет поворот матрицы M на 90 градусов против часовой стрелки или на величину 90 \cdot k, где k — целое число5Отрицательные значения k указывают на поворот по часовой стрелке, проверьте, что rot90(M, -1) даст тот же результат, что и rot90(M, 3). (Прим. редактора)..

	
>>> M=[0 1 2 3; 4 5 6 7; 8 9 0 1 ]
M =
	0 1 2 3
	4 5 6 7
	8 9 0 1
>>> rot90(M)
ans =
	3 7 1
	2 6 0
	1 5 9
	0 4 8
>>> rot90(M, 2 )
ans =
	1 0 9 8
	7 6 5 4
	3 2 1 0
>>> rot90(M, 3 )
ans =
	8 4 0
	9 5 1
	0 6 2
	1 7 3

tril(M [, k]) — формирует из матрицы M нижнюю треугольную матрицу начиная с главной или с k–й диагонали.

	
>>> M=[0 1 2 3; 4 5 6 7; 8 9 0 1; 6 5 4 3 ];
>>> tril(M)
ans =
	0 0 0 0
	4 5 0 0
	8 9 0 0
	6 5 4 3
>>> tril(M, 1 )
ans =
	0 1 0 0
	4 5 6 0
	8 9 0 1
	6 5 4 3
>>> tril(M, -1)
ans =
	0 0 0 0
	4 0 0 0
	8 9 0 0
	6 5 4 0
>>> tril(M, 2 )
ans =
	0 1 2 0
	4 5 6 7
	8 9 0 1
	6 5 4 3
>>> tril(M, -2)
ans =
	0 0 0 0
	0 0 0 0
	8 0 0 0
	6 5 0 0
>>> X=[-1 2 3 9 -8 7 5 ];
>>> tril(X)
ans =
-1 0 0 0 0 0 0
>>> tril(X’ )
ans =
	-1
	 2
	 3
	 9
	-8
	 7
	 5

triu(M [, k]) — формирует из матрицы M верхнюю треугольную матрицу начиная с главной или с k–й диагонали.

	
>>> M=[0 1 2 3; 4 5 6 7; 8 9 0 1; 6 5 4 3 ]
M =
	0 1 2 3
	4 5 6 7
	8 9 0 1
	6 5 4 3
>>> triu(M)
ans =
	0 1 2 3
	0 5 6 7
	0 0 0 1
	0 0 0 3
>>> triu(M, 1 )
ans =
	0 1 2 3
	0 0 6 7
	0 0 0 1
	0 0 0 0
>>> triu(M, -2)
ans =
	0 1 2 3
	4 5 6 7
	8 9 0 1
	0 5 4 3
>>> triu(X)
ans =
-1 2 3 9 -8 7 5
>>> triu(X’ )
ans =
	-1
  	 0
	 0
	 0
	 0
	 0
	 0

size(M ) — определяет число строк и столбцов матрицы M, результатом её работы является вектор [n, m].

	
>>> M=[0 1 2 3; 4 5 6 7; 8 9 0 1; 6 5 4 3 ];
>>> size(M)
ans = 4  4
>>> X=[-1 2 3 9 -8 7 5 ];
>>> size(X)
ans = 1  7
>>> size(X’ )
ans = 7  1
>>> eye( size (M) )
ans =
Diagonal Matrix
	1 0 0 0
	0 1 0 0
	0 0 1 0
	0 0 0 1
>>> zeros( size (X) )
ans = 0 0 0 0 0 0 0

prod(M [, k]) — формирует вектор–строку или вектор–столбец, в зависимости от значения k, каждый элемент которой является произведением элементов соответствующего столбца или строки матрицы M, если значение параметра k в конструкции отсутствует, то по умолчанию вычисляются произведения столбцов матрицы; понятно, что результатом работы функции prod(prod(M )) будет произведение всех элементов матрицы.

	
>>> M=[-1 1 -2 3; 4 5 -1 2; 3 -1 4 1; -2 5 4 3 ];
>>> prod(M)
ans = 24 -25 32 18
>>> prod(M, 1 )
ans = 24 -25 32 18
>>> prod(M, 2 )
ans =
	  6
	-40
	-12
	-120
>>> prod( prod (M) )
ans = -345600

cumprod(M [, k]) — отличается от функции cumprod(X) тем, что операции описанные для неё применяются к строкам или к столбцам матрицы M, в зависимости от значения параметра k, по умолчанию накапливание произведения выполняется по столбцам матрицы M.

	
>>> M=[-1 1 -2 3; 4 5 -1 2; 3 -1 4 1; -2 5 4 3 ];
>>> cumprod(M)
ans =
	 -1   1 -2   3
	 -4   5  2   6
	-12  -5  8   6
	 24 -25  32 18
>>> cumprod(M, 1 )
ans =
	 -1   1 -2  3
	 -4   5  2  6
	-12  -5  8  6
	 24 -25 32 18
>>> cumprod(M, 2 )
ans =
	-1  -1   2    6
	 4  20 -20  -40
	 3  -3 -12  -12
	-2 -10 -40 -120

sum(M [, k]) — формирует вектор–строку или вектор–столбец, в зависимости от значения k, каждый элемент которой является суммой элементов соответствующего столбца или строки матрицы M, если значение параметра k в конструкции отсутствует, то по умолчанию вычисляются суммы столбцов матрицы. Сумму всех элементов матрицы вычисляет функция sum(sum(M )).

	
>>> M=[-1 1 -2 3; 4 5 -1 2; 3 -1 4 1; -2 5 4 3 ];
>>> sum(M)
ans =
	4 10 5 9
>>> sum(M, 1 )
ans =
	4 10 5 9
>>> sum(M, 2 )
ans =
	1
	10
	7
	10
>>> sum(sum(M) )
ans = 28

cumsum(M, [k]) — отличается от функции cumsum(X) тем, что операции описанные для неё применяются либо к строкам либо к столбцам матрицы M, в зависимости от значения параметра k, по умолчанию результатом работы функции является матрица кумулятивных сумм столбцов матрицы M.

	
>>> M=[-1 1 -2 3; 4 5 -1 2; 3 -1 4 1; -2 5 4 3 ];
>>> cumsum(M)
ans =
	-1  1 -2  3
	 3  6 -3  5
	 6  5  1  6
	 4 10  5  9
>>> cumsum(M, 1 )
ans =
	-1  1 -2  3
	 3  6 -3  5
	 6  5  1  6
	 4 10  5  9
>>> cumsum(M, 2 )
ans =
	-1 0 -2  1
	 4 9  8  10
	 3 2  6  7
	-2 3  7  10

diff (M) — из матрицы M размерностью n на m формирует матрицу размером n - 1 на m элементы которой представляют собой разность между элементами соседних строк M.

	
>>> M=[-1 1 -2 3; 4 5 -1 2; 3 -1 4 1; -2 5 4 3 ]
M =
	-1  1 -2  3
	 4  5 -1  2
	 3 -1  4  1
	-2  5  4  3
>>> diff(M)
ans =
	 5  4  1 -1
	-1 -6  5 -1
	-5  6  0  2

min(M ) — формирует вектор-строку, каждый элемент которой является наименьшим элементом соответствующего столбца матрицы M. Определить положение этих элементов в матрице можно, если вызвать функцию в формате [n, m] = min(M ), где n — это вектор минимальных элементов столбцов матрицы M, а m — вектор номеров строк матрицы M, в которых находятся эти элементы, конструкция min(min(M )) позволит отыскать минимум среди всех элементов матрицы.Вызов функции в виде min(M, [], k) или [n, m] = min(M, [], k) позволяет управлять направлением поиска, в частности можно отыскать минимальные элементы и их положение в строках матрицы M.И, наконец, функция min(A, B) сформирует матрицу из строк min(A) и min(B).

	
>>> M=[-1 1 -2 3; 4 5 -1 2; 3 -1 4 1; -2 5 4 3 ]
M =
	-1  1 -2  3
	 4  5 -1  2
	 3 -1  4  1
	-2  5  4  3
>>> min(M)
ans = -2 -1 -2 1
>>> [ n,m]=min(M)
n = -2 -1 -2 1
m = 4 3 1 3
>>> min(M’ )
ans = -2 -1 -1 -2
>>> [ n,m]=min(M’ )
n = -2 -1 -1 -2
m = 3 3 2 1
>>> min( min(M) )% Минимум среди всех элементов матрицы
ans = -2
>>> [ n,m]=min( min(M) )
n = -2
m = 1
>>> min(M, [ ], 1 )
ans = -2 -1 -2 1
>>> min(M, [ ], 2 ) % Как и min(M) формирует вектор–строку, каждый элемент
% которой равен минимальному элементу в соответствующем столбце M
ans =
	-2
	-1
	-1
	-2
>>> [ n,m]=min(M, [ ], 2 ) % Формирует вектор–столбец, каждый элемент
% которого равен минимальному элементу в соответствующей строке матрицы
% M и их положение в матрице — номера столбцов в которых они находятся.
n =
	-2
	-1
	-1
	-2
m =
	3
	3
	2
	1
>>> A=[0 1 2; 3 4 5; 6 7 8 ]; B=[11 12 13; 14 15 1 6; 17 18 19 ];
>>> min(A,B)
ans =
	0 1 2 % Первая строка — минимумы столбцов матрицы A,
	3 4 5 % а вторая строка — матрицы B
	6 7 8

max(M) — формирует вектор-строку, каждый элемент которой является наибольшим элементом соответствующего столбца матрицы M, действия функций [n, m] = max(M ), max(max(M )), max(M, [], k), [n, m] = max(A, [], k), max(A, B) понятно из примеров:

	
>>> M=[-1 1 -2 3; 4 5 -1 2; 3 -1 4 1; -2 5 4 3 ];
>>> max(M)
ans = 4 5 4 3
>>> [ n,m]=max(M)
n = 4 5 4 3
m = 2 2 3 1
>>> max(M’ )
ans = 3 5 4 5
>>> [ n,m]=max(M’ )
n = 3 5 4 5
m = 4 2 3 2
>>> max(max(M) )
ans = 5
>>> [ n,m]=max(max(M) )
n = 5
m = 2
>>> max(M, [ ], 1 )
ans = 4 5 4 3
>>> max(M, [ ], 2 )
ans =
	3
	5
	4
	5
>>> [ n,m]=max(M, [ ], 2 )
n =
	3
	5
	4
	5
m =
	4
	2
	3
	2
>>> A=[0 1 2; 3 4 5; 6 7 8 ]; B=[11 12 13; 14 15 1 6; 17 18 19 ];
>>> max(A,B)
ans =
	11 12 13
	14 15 16
	17 18 19

mean(M, [k]) — формирует вектор–строку или вектор–столбец, в зависимости от значения k, каждый элемент которого является средним значением элементов соответствующего столбца или строки матрицы M, если значение параметра k в конструкции отсутствует, то по умолчанию вычисляются средние значения столбцов матрицы. Среднее всех элементов матрицы вычисляет функция mean(mean(M)).

	
>>> M=[-1 1 -2 3; 4 5 -1 2; 3 -1 4 1; -2 5 4 3 ];
>>> mean(M)
ans = 1.0000 2.5000 1.2500 2.2500
>>> mean(M, 1 )
ans = 1.0000 2.5000 1.2500 2.2500
>>> mean(M, 2 )
ans =
	0.25000
	2.50000
	1.75000
	2.50000
>>> mean(mean(M) )
ans = 1.7500

sort(M) — выдаёт матрицу того же размера, что и M, каждый столбец которой упорядочен по возрастанию.

	
>>> M=[-1 1 -2 3; 4 5 -1 2; 3 -1 4 1; -2 5 4 3 ]
M =
	-1 1 -2 3
	4 5 -1 2
	3 -1 4 1
	-2 5 4 3
>>> sort (M)
ans =
	-2 -1 -2 1
	-1 1 -1 2
	3 5 4 3
	4 5 4 3
>>> sort (M’ )
ans =
	-2 -1 -1 -2
	-1 2 1 3
	1 4 3 4
	3 5 4 5
>>> -sort (- M)
ans =
	4 5 4 3
	3 5 4 3
	-1 1 -1 2
	-2 -1 -2 1
>>> -sort (-M’ )
ans =
	3 5 4 5
	1 4 3 4
	-1 2 1 3
	-2 -1 -1 -2

sqrtm(M) — относится к так называемым матричным функциям и возвращает матрицу X, для которой X * X = M (матрица M должна быть квадратной).

	
>>> A=[1 0 -3;0 1 2; 2 0 -1]
A =
	1 0 -3
	0 1 2
	2 0 -1
>>> X=sqrtm (A)
X =
	1.53024 0.00000 -1.41861
	-0.35349 1.00000 0.94574
	0.94574 0.00000 0.58450
>>> X*X % Проверка
ans =
	1.00000 0.00000 -3.00000
	0.00000 1.00000 2.00000
	2.00000 0.00000 -1.00000
>>> Y=sqrt (A)% Извлечение квадратного корня из элементов матрицы A
Y =
1.00000 + 0.00000i 0.00000 + 0.00000i 0.00000 + 1.73205i
0.00000 + 0.00000i 1.00000 + 0.00000i 1.41421 + 0.00000i
1.41421 + 0.00000i 0.00000 + 0.00000i 0.00000 + 1.00000 i
% sqrtm(A) и sqrt(A) дают различные результаты
>>> Y*Y % Матричное умножение
ans =
	1.00000 + 2.44949i 0.00000 + 0.00000i -1.73205 + 1.73205i
	2.00000 + 0.00000i 1.00000 + 0.00000i 1.41421 + 1.41421i
	1.41421 + 1.41421i 0.00000 + 0.00000i -1.00000 + 2.44949i
>>> Y. *Y % Поэлементное умножение
ans =
	1.00000 0.00000 -3.00000
	0.00000 1.00000 2.00000
	2.00000 0.00000 -1.00000

expm(M) и logm(M) — взаимообратные матричные функции, первая вычисляет матричную экспоненту e^M, а вторая выполняет логарифмирование по основанию e.

	
>>> A=[1 0 -3;0 1 2; 2 0 -1];B= expm(A)
B =
	-0.26543 0.00000 -1.05553
	1.98914 2.71828 0.70369
	0.70369 0.00000 -0.96912
>>> logm(B)
ans =
	1.00000 + 0.00000i 0.00000 + 0.00000i -3.00000 - 0.00000i
	-0.00000 - 0.00000i 1.00000 + 0.00000i 2.00000 + 0.00000i
	2.00000 + 0.00000i 0.00000 + 0.00000i -1.00000 - 0.00000i
Дальше >>
< Лекция 4 || Лекция 5: 123456789 || Лекция 6 >

Вопросы и ответы

вопросов: 3
Алексей Игнатьев
Алексей Игнатьев

Возможна ли разработка приложения на Octave с GUI?

ответить
Евгений Ветчанин
Евгений Ветчанин

Добрый день. Я самостоятельно изучил курс "Введение в Octave" и хочу получить сертификат. Что нужно сднлать для этого? Нужно ли записаться на персональное обучение с тьютором или достаточно перевести деньги?

ответить