Erstellung einer numerischen Sequenz in einem Array mit Matlab

In dieser Lektion werde ich Ihnen beibringen, wie Sie mithilfe von Matlab eine Sequenz von aufsteigenden oder absteigenden Zahlen in einer Array-Variable erstellen können.

Um eine numerische Sequenz zu erstellen, benötigen Sie drei Parameter: den Anfang der Sequenz (START), den Schritt, der die Erhöhung oder Abnahme der Sequenz angibt (STEP) und das Ende der Sequenz (STOP). Trennen Sie die Parameter mit einem Doppelpunkt. Die numerische Sequenz wird mit START, STEP und STOP definiert.

Informationen zum Schritt sind optional. Wenn er fehlt, verwendet Matlab einen Standard-Schritt von +1. Alternativ können Sie auch die Funktionen linspace() und logspace() verwenden.

Lassen Sie mich Ihnen ein praktisches Beispiel geben.

Um eine Array mit einer Sequenz von ganzen Zahlen von 1 bis 10 zu erstellen, geben Sie v=1:10 ein.

>> v=1:10
v =
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

In dem vorherigen Befehl ist der Schritt nicht definiert. Die Sequenz wird nur durch die Parameter START=1 und STOP=10 definiert.

Matlab verarbeitet den Befehl mit einem Einheitsschritt als ob es v=1:1:10 wäre.

>> v=1:1:10
v =
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Erstellen Sie nun ein Array, das nur aus ungeraden Zahlen besteht.

Geben Sie den Befehl v=1:2:10 mit START=1 und STEP=2 ein.

>> v=1:2:10
v =
1 3 5 7 9

Erstellen Sie als nächstes ein Array, das nur aus geraden Zahlen besteht.

Geben Sie den Befehl v=2:2:10 ein, wobei der Schritt immer STEP=2 ist, aber der Anfang START=2 ist.

>> v=2:2:10
v =
2 4 6 8 10

Um eine absteigende Sequenz zu erhalten, geben Sie einen höheren Anfangswert START als den Endwert STOP und einen negativen Schritt STEP=-1 an.

Geben Sie zum Beispiel den Befehl v=10:-1:1 ein.

>> v=10:-1:1
v =
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Dieser Befehl ermöglicht es Ihnen auch, eine Sequenz von reellen Werten zu definieren.

Geben Sie zum Beispiel den Befehl v=0:0.2:1 ein, um eine Sequenz von reellen Zahlen von 0 bis 1 mit einem Dezimalschritt STEP=0.2 zu erstellen.

>> v=0:0.2:1
v =
0.00000 0.20000 0.40000 0.60000 0.80000 1.00000

Erstellen Sie dann eine Sequenz von reellen Zahlen von -1 bis 1, indem Sie den Schritt auf STEP=0.5 setzen.

Geben Sie den Befehl v=-1:0.5:1 ein.

>> v=-1:0.5:1
v =
-1.0000 -0.5000 0.0000 0.5000 1.0000

Diese Syntax ermöglicht es Ihnen, jede numerische Sequenz von ganzen Zahlen oder reellen Zahlen zu erstellen.

Beachten Sie jedoch, dass diese Syntax Einschränkungen hat. Sie ermöglicht beispielsweise nicht die Erstellung von Sequenzen komplexer Zahlen. Wenn Sie eine Sequenz komplexer Zahlen benötigen, müssen Sie die Funktion linspace() verwenden.

Die Funktion linspace() erstellt eine numerische Sequenz von ganzen Zahlen, reellen oder komplexen Zahlen. Sie ist umfassender als die vorherige.

linspace(start, stop, n)

• Der erste Parameter "start" ist der Anfangswert der numerischen Sequenz.
• Der zweite Parameter "stop" ist der Endwert der numerischen Sequenz.
• Der Parameter "n" ist die Anzahl der Elemente in der Sequenz.

Ein praktisches Beispiel:

Geben Sie v=linspace(1,10,5) ein, um eine Sequenz von reellen Zahlen von 1 bis 10 zu erstellen, die nur aus 5 Elementen besteht.

Der Output dieses Codes ist:

>> v=linspace(1,10,5)
v =
1.0000 3.2500 5.5000 7.7500 10.000

Die Funktion linspace() ermöglicht es Ihnen auch, eine Sequenz von komplexen Zahlen zu generieren.

Als Beispiel können Sie eine Sequenz von drei komplexen Zahlen zwischen 1+2i (Startpunkt) und 3+4i (Endpunkt) erstellen.

Hier ist ein Beispielcode:

>> v=linspace(1+2i, 3+4i, 3)
v =
1 + 2i 2 + 3i 3 + 4i

Wenn Sie eine Sequenz von Zahlen in einem logarithmischen Maßstab erstellen möchten, können Sie die Funktion logspace() verwenden.

logspace(a,b,n)

• Der erste Parameter repräsentiert den Exponenten des Startpunkts, der 10^a ist.
• Der zweite Parameter bezeichnet den Exponenten des Endpunkts, der 10^b ist.
• Der dritte Parameter "n" gibt die Anzahl der Elemente innerhalb der Sequenz an.

Als Beispiel wird die Eingabe von logspace(1,2,5) eine Sequenz von 5 Werten erzeugen, die im logarithmischen Maßstab zwischen 10^1 und 10^2 liegen (also zwischen 10 und 100).

>> logspace(1,2,5)
ans =
10.000 17.783 31.623 56.234 100.000