第5章 实验设计常用MATLAB函数
5.1 矩阵数组操作类函数
5.1.1 数组排序：sort
（1）B = sort(A)
（2）B = sort(A,dim)
（3）B = sort(...,mode)
（4）[B,IX] = sort(A,...)
对向量、矩阵或数组A进行排序，并将排序结果存于变量B中。如果是矩阵，其中参数dim指定是在列方向（1）还是行方向（2）上进行排序（默认为列方向），mode参数指定排序的升降（ascend=升序，descend=降序），返回值IX中储存排序结果B中各个元素在排序前A中索引位置，并有如下关系：B=A(IX)。
例如：
>> a=rand(3)↙
a =
0.8147 0.9134 0.2785
0.9058 0.6324 0.5469
0.1270 0.0975 0.9575
>> sort(a,2)↙
ans =
0.2785 0.8147 0.9134
0.5469 0.6324 0.9058
0.0975 0.1270 0.9575
>> sort(a,'descend')↙
ans =
0.9058 0.9134 0.9575
0.8147 0.6324 0.5469
0.1270 0.0975 0.2785
>> [b,ix]=sort(a)↙
b =
0.1270 0.0975 0.2785
0.8147 0.6324 0.5469
0.9058 0.9134 0.9575
ix =
3 3 1
1 2 2
2 1 3
5.1.2 数组行排序：sortrows
（1）B = sortrows(A)
（2）B = sortrows(A,column)
（3）[B,index] = sortrows(A,...)
按照指定列为关键列进行排序，如指定第1列和第3列为关键列，则首先以第1列的大小排序，当第1列的值相同时，则以第3列的大小排序，并且当指定的列的序号为正时，按升序排；当指定的列的序号为负时，按降序排。A为拟排序的数组，column为关键列向量，排序后的结果存储于变量B中，index为排序结果元素在原数组A中的索引，有如下关系：B=A(index)。
例如：
>> a=randi([10 100],[4 5])↙
a =
97 54 93 13 78
24 82 82 87 77
98 22 97 94 45
97 48 69 71 69
>> sortrows(a)↙
ans =
24 82 82 87 77
97 48 69 71 69
97 54 93 13 78
98 22 97 94 45
>> sortrows(a,[-1 -2])↙
ans =
98 22 97 94 45
97 54 93 13 78
97 48 69 71 69
24 82 82 87 77
5.1.3 矩阵旋转：rot90
（1）B = rot90(A)
（2）B = rot90(A,k)
将矩阵A逆时针旋转90度，或者逆时针旋转k×90度，其中k为整数。如果k为负数，则顺时针旋转。
例如：
>> a=rand(4)↙
a =
0.8147 0.6324 0.9575 0.9572
0.9058 0.0975 0.9649 0.4854
0.1270 0.2785 0.1576 0.8003
0.9134 0.5469 0.9706 0.1419
>> rot90(a)↙
ans =
0.9572 0.4854 0.8003 0.1419
0.9575 0.9649 0.1576 0.9706
0.6324 0.0975 0.2785 0.5469
0.8147 0.9058 0.1270 0.9134
>> rot90(a,2)↙
ans =
0.1419 0.9706 0.5469 0.9134
0.8003 0.1576 0.2785 0.1270
0.4854 0.9649 0.0975 0.9058
0.9572 0.9575 0.6324 0.8147
>> rot90(a,-1)↙
ans =
0.9134 0.1270 0.9058 0.8147
0.5469 0.2785 0.0975 0.6324
0.9706 0.1576 0.9649 0.9575
0.1419 0.8003 0.4854 0.9572
5.1.4 矩阵左右/上下翻转：fliplr/flipud
（1）B = fliplr(A)
（2）B = flipud(A)
将矩阵左右或上下进行翻转。
例如：
>> a=randi([10 20],[3 4])↙
a =
14 20 19 18
20 17 20 18
18 10 17 14
>> fliplr(a)↙
ans =
18 19 20 14
18 20 17 20
14 17 10 18
>> flipud(a)↙
ans =
18 10 17 14
20 17 20 18
14 20 19 18
5.1.5 矩阵水平/垂直拼接：horzcat/vertcat
（1）C = horzcat(A1, A2, ...)
（2）C = vertcat(A1, A2, ...)
将矩阵在列方向（水平）或行方向（垂直）上拼接。
例如：
>> a=randi([1 5], [2 3])↙
a =
1 2 2
1 5 5
>> b=randi([10 50], [2 3])↙
b =
19 24 20
48 18 35
>> c=randi([100 200], [2 3])↙
c = 147 183 155 135 159 192
>> horzcat(a,b,c)↙
ans =
1 2 2 19 24 20 147 183 155
1 5 5 48 18 35 135 159 192
>> vertcat(a,b,c)↙
ans =
1 2 2
1 5 5
19 24 20
48 18 35
147 183 155
135 159 192
5.1.6 数组的重复：repmat
（1）B = repmat(A,m,n)
（2）B = repmat(A,[m n])
（3）B = repmat(A,[m n p...])
将数组A的内容在行方向上重复m次，在列方向上重复n次，还可以构造多维数组，即在第三维上重复p次，等等。
例如：
>> a=rand(2)↙
a =
0.7792 0.1299
0.9340 0.5688
>> repmat(a,2,2)↙
ans =
0.7792 0.1299 0.7792 0.1299
0.9340 0.5688 0.9340 0.5688
0.7792 0.1299 0.7792 0.1299
0.9340 0.5688 0.9340 0.5688
>> repmat(a,[1,2,2])↙
ans(:,:,1) =
0.7792 0.1299 0.7792 0.1299
0.9340 0.5688 0.9340 0.5688
ans(:,:,2) =
0.7792 0.1299 0.7792 0.1299
0.9340 0.5688 0.9340 0.5688
5.1.7 数组维数变更：reshape
（1）B = reshape(A,m,n)
（2）B = reshape(A,m,n,p,...)
将数组A调整为m行n列，但调整前后元素的个数须相等，即prod(size(A))=m×n或prod(size(A))=m×n×p。
例如：
>> a=rand(3,4)↙
a =
0.4694 0.1622 0.5285 0.2630
0.0119 0.7943 0.1656 0.6541
0.3371 0.3112 0.6020 0.6892
>> reshape(a,2,6)↙
ans =
0.4694 0.3371 0.7943 0.5285 0.6020 0.6541
0.0119 0.1622 0.3112 0.1656 0.2630 0.6892
5.1.8 获取数组维数：size
（1）d = size(X)
（2）[m,n] = size(X)
（3）m = size(X,dim)
获取数组或矩阵X的维数，返回值可以为一向量（d）或者分别存储单独的变量（m,n），也可以通过dim指定获取的行或列。
例如：
>> x=rand(4,6)↙
x =
0.6551 0.9597 0.7513 0.8909 0.1493 0.8143
0.1626 0.3404 0.2551 0.9593 0.2575 0.2435
0.1190 0.5853 0.5060 0.5472 0.8407 0.9293
0.4984 0.2238 0.6991 0.1386 0.2543 0.3500
>> size(x)↙
ans =
4 6
>> [m,n]=size(x)↙
m =
4
n =
6
>> size(x,1)↙
ans =
4
5.1.9 获取矩阵长度：length
numberOfElements = length(array)
获取数组维数最大值（行数或列数最大值）。
例如：
>> x=rand(3,5,12,8);↙ >> length(x)↙
ans =
12
5.1.10 获取数组元素数：numel
（1）n = numel(A)
（2）n = numel(A, index1, index2, ... indexn)
获取数组（A）包含的元素个数。
例如：
>> x=rand(3,5,12,8);↙ >> numel(x)↙
ans =
1440
>> numel(x,1,:)↙
ans =
480
5.1.11 获取数组的维度数：ndims
n = ndims(A)
获取数组A所包含的维度数，即是二维数组还是三维数组。
例如：
>> x=rand(3,5,12,8);↙ >> ndims(x)↙
ans =
4
5.1.12 两个常用矩阵：ones/zeros
（1）Y = ones(n)
（2）Y = ones(m,n)
（3）Y = ones([m n])
（4）Y = ones(m,n,p,...)
（5）B = zeros(n)
（6）B = zeros(m,n)
（7）B = zeros([m n])
（8）B = zeros(m,n,p,...)
构建值全为1或全为0的矩阵，如果指定一个参数，则为方阵，也可以通过参数m,n,p等指定多维数组。
例如：
>> x=zeros(3)↙
x =
0 0 0
0 0 0
0 0 0
>> y=ones(3,4)↙
y =
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
5.1.13 生成等间隔向量：linspace
（1）y = linspace(a,b)
（2）y = linspace(a,b,n)
将[a b]区间进行n等分，如果省略参数n，则进行100等分。
例如：
>> linspace(3,5,6)↙
ans =
3.0000 3.4000 3.8000 4.2000 4.6000 5.0000
5.1.14 生成网格：meshgrid
（1）[X,Y] = meshgrid(x,y)
（2）[X,Y] = meshgrid(x)
（3）[X,Y,Z] = meshgrid(x,y,z)
生成二维或三维网格。
例如：
>> [x y]=meshgrid(-3:3,-3:3)↙
x =
-3 -2 -1 0 1 2 3
-3 -2 -1 0 1 2 3
-3 -2 -1 0 1 2 3
-3 -2 -1 0 1 2 3
-3 -2 -1 0 1 2 3
-3 -2 -1 0 1 2 3
-3 -2 -1 0 1 2 3
y =
-3 -3 -3 -3 -3 -3 -3
-2 -2 -2 -2 -2 -2 -2
-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
0 0 0 0 0 0 0
1 1 1 1 1 1 1
2 2 2 2 2 2 2
3 3 3 3 3 3 3