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(待續)科學計算與MATLAB語言之資料分析

MATLAB資料分析專題


主要內容:

  • 資料統計分析
  • 多項式計算
  • 資料插值
  • 曲線擬合

第一節 資料統計分析

1)最值

求矩陣的最大和最小元素

  • max( ): 求向量或矩陣的最大元素

  • min( ): 求向量或矩陣的最小元素

    a. 當引數為向量時,上述函式有兩種呼叫格式:

    (1)y=max(X):
    返回向量X的最大值存入y,如果X中包含複數元素, 則按模取最大值
    (2) [y,k]=max(X):
    返回向量X的最大值存入y,最大值元素的序號 存入k,如果X中包含複數元素,則按模取最大值。

    b. 當引數為矩陣時,函式有三種呼叫格式:

    (1) max(A):
    返回一個行向量,向量的第i個元素是矩陣A的第i列上的最大值。
    (2) [Y,U]=max(A):
    返回行向量Y和UY向量記錄A每列的最大值U向量記錄每列最大值元素的行號
    (3) max(A,[],dim):
    dim取1時,該函式的功能和max(A)完全相同;
    dim取2時,該函式返回一個列向量,其第i個元素是A矩陣的第i行上最大值。

    注:max(A( : )),可以直接求得堆疊後的A矩陣的最大值。
    max(A,[],2), 按行取最大值,返回一個列向量。

2)均值和中值

  • 均值(mean):指算術平均值,即每項資料之和除以項數。

  • 中值(median)

    :指在資料序列中其值的大小恰好處在中間的元素。如果資料個數為奇數,則取值為大小位於中間的元素;如果資料個數為偶數,則取中間兩個元素的平均值。

    在MATLAB中,求平均值和中值的函式分別為:

  • mean(): 求算術平均值。

  • median(): 求中值。

3)累加與累乘積

  • sum():求和函式。
  • prod():求積函式。

在這裡插入圖片描述
在MATLAB中,求累加和與累乘積的函式分別為:

  • cumsum():累加和函式。
  • cumprod():累乘積函式。
    在這裡插入圖片描述
    4)標準差與相關係數
    在這裡插入圖片描述
    MATLAB中計算標準差的函式為std(),其呼叫格式為
    1)std(X):

    計算向量X的標準差。
    (2)std(A):
    計算矩陣A的各列的標準差。
    (3)std(A,flag,dim):
    flag取0或1,當flag=0時,按S1所列公式計 算樣本標準方差;當flag=1時,按S2所列公式計算總體標準方差。在默 認情況下,flag=0,dim=1。
    在這裡插入圖片描述
    在MATLAB中,計算相關係數的函式為corrcoef(),其呼叫格式為:

1)corrcoef(A):
返回由矩陣A所形成的一個相關係數矩陣,其中,第i行第j 列的元素表示原矩陣A中第i列和第j列的相關係數。
(2)corrcoef(X,Y):
在這裡,X,Y是向量,它們與corrcoef([X,Y])的作用一 樣,用於求X、Y向量之間的相關係數。
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5)排序
在MATLAB中,排序函式為sort(),其呼叫格式為:
1)sort(X):
對向量X按升序排列。

(2)[Y,I]=sort(A,dim,mode),

其中dim指明對A的列還是行進行排序,dim=1 or 2。
mode 指明按升序還是降序排序,若取“ascend”,則按升序;若取“descend”, 則按降序,預設為升序。
輸出引數中,Y是排序後的矩陣,而I記錄Y中的元素 在A中位置。

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第二節 多項式計算

1)多項式的MATLAB表示
2)多項式運算
3)多項式求導


第三節 資料插值


第四節 曲線擬合