4.12　數組信息的獲取

下面介紹如何獲取數組的信息，包括數組的大小、數組的維度、數組類型、內存占用，以及數組的元素查詢和排序等。

1. 數組結構

MATLAB提供很多函數對數組的結構進行測試，這些函數主要有：

?函數isempty（A）——該函數檢測數組A是否為空，如果為空，則返回值為1；否則，返回值為0。

?函數isscalar（A）——該函數檢測數組A是否為單個元素的標量，如果size（A）＝[1 1]，即A為單個元素，則該函數返回值為1；否則，返回值為0。

?函數isvector（A）——該函數檢測數組A是否為行向量或列向量，如果是行向量或列向量，則返回值為1；否則，返回值為0。

?函數isrow（A）——該函數檢測數組A是否為列向量，如果是列向量，則返回值為1；否則，返回值為0。

?函數iscolum（A）——該函數檢測數組A是否為行向量，如果是行向量，則返回值為1；否則，返回值為0。

?函數issparse（A）——該函數檢測數組A是否為稀疏矩陣，如果A是稀疏矩陣，則返回值為1；否則，返回值為0。

【例4.18】　對數組A進行檢測。

    clear all;
    A＝[11 0 0 1 5]
    f1＝isempty(A)          %數組A是否為空
    f2＝isscalar(A)         %數組A是否為標量
    f3＝isvector(A)         %數組A是否為向量
    f4＝issparse(A)         %數組A是否為稀疏矩陣

運行后輸出結果如下：

    A＝

       11  0  0  1  5
    f1＝
        0
    f2＝
        0
    f3＝
        1
    f4＝
        0

對數組A的結構進行測試，如果為真，則返回值為1；否則，返回值為0。

2. 數組的大小

數組的大小是數組最常用的屬性，表示數組在每一個方向上有多少元素。在MATLAB中，最常用的檢測數組大小的函數是size（）和length（），該函數的調用格式為：

?d＝size（A）——該函數以向量的形式返回數組A的行數m和列數n，即d＝[m，n]。

?[m，n]＝size（A）——該函數返回數組A的行數m和列數n。

?函數length（A）用于返回一維數組的長度，如果是二維數組，則返回行數和列數中的較大者，即length（A）＝max（size（A））。

【例4.19】　獲取數組A的大小。

    clear all;
    A＝[11 0 0 1 5]
    d＝size(A)
    [m,n]＝size(A)   %數組A的大小
    length(A)        %數組A的長度

運行后輸出結果如下：

    A＝

        11  0  0  1  5
    d＝
         1  5
    m＝

         1
    n＝

         5
    ans＝

         5

在程序中，通過函數size（）獲取數組的行和列，通過函數length（）得到一維數組的長度。

3. 數組的維數

在MATLAB中，利用函數ndims（）計算數組的維數，該函數的調用格式為：

N＝ndims（A）——該函數返回數組的維數N。函數ndims（A）的返回結果等于length（size（A））。

【例4.20】　獲取數組A的維數。

    clear all;
    A＝[11 0 0 1 5]
    n1＝ndims(A)        %數組A的維數
    a＝5;
    n2＝ndims(a)        %常數的維數

運行后輸出結果如下：

    A＝
        11  0  0  1  5
    n1＝
         2
    n2＝
         2

在程序中，利用函數ndims（）計算數組的維數，一維數組的維數都為2。需要注意的是，標量（或常量）在MATLAB中看作是一行一列的數組，維數也是2。

4. 數組的數據類型

在MATLAB中，數組的元素可以是不同的數據類型，采用下面的函數對數組的類型進行測試。

?函數isnumeric（）——該函數檢測數組的元素是否為數值型，如果是數值型，則返回值為1；否則，返回值為0。數值型數據包括整數型和浮點型兩類數據，后者又包括float和double。

?函數isreal（A）——該函數檢測數組的元素是否為實數型，如果是實數型，則返回值為1；否則，返回值為0。

?函數isfloat（A）——該函數檢測數組的元素是否為浮點型，如果是浮點型，則返回值為1；否則，返回值為0。

?函數isinteger（A）——該函數檢測數組的元素是否為整型，如果是整型，則返回值為1；否則，返回值為0。

?函數islogical（A）——該函數檢測數組的元素是否為邏輯型，如果是邏輯型，則返回值為1；否則，返回值為0。

?函數ischar（A）——該函數檢測數組的元素是否為字符型，如果是字符型，則返回值為1；否則，返回值為0。

?函數isstruct（A）——該函數檢測數組的元素是否為結構體型，如果是結構體型，則返回值為1；否則，返回值為0。

?函數iscell（A）——該函數檢測數組的元素是否為元胞型，如果是元胞型，則返回值為1；否則，返回值為0。

【例4.21】　判斷數組A和B的數據類型。

    clear all;
    A＝[11 0 0 1 5]
    B＝A > 5
    f1＝isnumeric(A)  %是否為數值型
    f2＝isreal(A)     %是否為實數型
    f3＝isinteger(A)  %是否為整型
    f4＝islogical(B)  %是否為邏輯型

運行后輸出結果如下：

    A＝
        11  0  0  1  5
    B＝
         1  0  0  0  0
    f1＝
         1
    f2＝
         1
    f3＝
         0
    f4＝
         1

在程序中，對數組A和B的類型進行判斷，數組A為數值型中的浮點類型（double），數組B為邏輯型（logical）。

【例4.22】　判斷數組A和B的數據類型。

    A＝[0.5 0 0 0.1 0.5]
    B＝A < 5
    f1＝isnumeric(A)      %是否為數值型
    f2＝isreal(A)         %是否為實數型
    f3＝isinteger(A)      %是否為整型
    f4＝ isfloat(A)       %是否為浮點型
    f5＝ischar(A)         %是否為字符型
    f6＝isstruct(A)       %是否為結構體型
    f7＝iscell(A)         %是否為元胞型
    f8＝islogical(B)      %是否為邏輯型

運行后輸出結果如下：

由上可知，數組A不是整型、字符型、結構體型、元胞型，是數值型、實型、浮點型。數組B為邏輯型。

5. 數組的內存占用

在MATLAB中，可以通過函數whos來獲取數組的大小以及占用多少內存。對于數組中不同的數據類型，占用的內存也不一樣。

【例4.23】　了解數組的內存占用情況。

    clear all;
    A＝[11 0 0 1 5]
    B＝A > 0
    C＝['a''b''c]'
    whos

運行后輸出結果如下：

在MATLAB命令行中，使用函數whos可以查看所有變量的大小。在程序中，數組A的數據類型為double，包含5個元素，占用40字節（Bytes）。數組B的數據類型為logical，包含5個元素，占用5字節。數組C的類型為char，包含3個元素，占用6字節。

6. 數組的查找

在MATLAB中，數組元素的查找采用函數find（），返回關系表達式為真的元素的下標。可以利用該函數查找數組中特定的元素并進行修改，非常方便。

【例4.24】　對數組A中大于5的元素加100，等于5的元素加200。

    clear all;
    A＝[10 9 6 1 5]
    find(A > 5)
    find(A＝＝5)
    A(find(A > 5))＝A(find(A > 5))＋100
    A(A＝＝5)＝200

運行后輸出結果如下：

    A＝
        10      9      6      1      5
    ans＝

         1      2      3
    ans＝

         5
    A＝

       110    109    106      1      5
    A＝

       110    109    106      1    200

在程序中，利用函數find（）查找數組的元素。函數find（）的返回值為使表達式為真的元素的下標。數組A中大于5的元素加100，等于5的元素加200。

7. 數組的排序

在MATLAB中，數組的排序使用函數sort（），該函數默認按照升序排列，返回值為排列后的數組，與原數組維數相同。

【例4.25】　利用函數sort（）對數組排序。

    clear all;
    A＝[10 9 6 1 5]
    B＝sort(A)
    [C,I]＝sort(A,'ascend)'
    D＝sort(A,'descend)'

運行后輸出結果如下：

    A＝

        10     9    6   1    5
    B＝

         1     5    6   9   10
    C＝

         1     5    6   9   10
    I＝

         4     5    3   2    1
    D＝
        10     9    6   5    1

在程序中，利用函數sort（）對數組排序，默認為ascend，即按照升序排列；如果為descend，則按照降序排列。程序中的返回值1，為排序后的元素在原數組中的位置。