matlab元胞元素_Matlab元胞数组(Cell Arrays)的创建及访问方式

红太狼 2022-10-27 01:59 1177阅读 0赞

在使用 Matlab 的过程中经常遇到元胞数组(Cell Arrays)，以前对元胞数组的用法和寻址方式模模糊糊，今天就把元胞数组彻底剖析清楚。

1.元胞数组(Cell)的创建方式

可以通过以下两种方式创建Cell元胞数组：使用赋值语句

使用 cell 函数预分配数组，然后将数据分配给单元

在此之前，有必要了解一下元胞数组的结构以及存储数据的方式。

元胞数组是 MATLAB 中的一种特殊数组，数组的元素叫做 cell，cell 可以作为容纳其他 MATLAB 数组的容器。可以将元胞数组看做一种无所不包的通用矩阵，或者叫做广义矩阵。例如，一个元胞数组中的一个 cell 单元可能包含一个实矩阵，另一个 cell 单元可能包含文本字符串数组，再一个 cell 单元可能包含复数向量。也就是说它的每个单元可以储存不同的数据类型，可以是数值，字符或矩阵或元胞数组等。

下图所示的是一个 2×3 的元胞数组的结构，每一个格子都是一个 cell 单元，单元里面存储的数据类型不尽相同。

![23be217a291dc8cfd8ee2980c88c6770.png][]

元胞数组第1行的3个单元包括了整数数组、字符串数组和一个复数数组，第2行的3个单元包括了行向量 、整数数组 以及另外一个元胞数组的嵌套。

和数值数组一样，元胞数组的维数不受限制，元胞数组可以是一维的、二维的，也可以是多维的。对元胞数组的元素进行寻访，可以使用“单下标”方式或者“全下标”的方式。在表现形式上，元胞数组和一般矩阵一样，元胞数组的尺寸也必须是长方形的。一般矩阵的创建使用中括号 "\[ \]" ，而元胞数组使用的是花括号 "\{ \}" 。元胞数组的创建方式同矩阵的创建方式类似，只需要将中括号 "\[ \]" 替换为花括号 "\{ \}" 即可。在元胞数组创建的过程中使用逗号或者空格来分隔元素，使用分号来分行。

(1)使用赋值语句创建

您可以通过将数据分配给单个单元(一次一个单元)来构建元胞数组。构建完成后 MATLAB 会自动创建元胞数组。有两种将数据分配给单元的方法：

a.单元索引赋值

例如，创建一个2×2的元胞数组 A，使用单元索引时，数组的下标需要用圆括号 "( )" ，等式右边单元里存放的内容元素需用大括号 "\{ \}" 括起来。A(1,1) = \{\[1 4 3; 0 5 8; 7 2 9\]\};

A(1,2) = \{'Anne Smith'\};

A(2,1) = \{3+7i\};

A(2,2) = \{-pi:pi/10:pi\};

b.内容索引赋值

创建一个与上面相同的元胞数组 A ，由于是直接进行内容索引，数组的下标需要用 "\{ \}" 括起来，索引等式的右边直接写要存放的内容元素即可。A\{1,1\} = \[1 4 3; 0 5 8; 7 2 9\];

A\{1,2\} = 'Anne Smith';

A\{2,1\} = 3+7i;

A\{2,2\} = -pi:pi/10:pi;

在Matlab中元胞数组 A 显示为:A =

2×2 cell 数组

\{3×3 double \} \{'Anne Smith'\}

\{\[3.0000 + 7.0000i\]\} \{1×21 double \}

其次，celldisp() 函数可以显示完整的元胞数组:>> celldisp(A)

A\{1,1\} =

1 4 3

0 5 8

7 2 9

A\{2,1\} =

3.0000 + 7.0000i

A\{1,2\} =

Anne Smith

A\{2,2\} =

1 至 7 列

\-3.1416 -2.8274 -2.5133 -2.1991 -1.8850 -1.5708 -1.2566

8 至 14 列

\-0.9425 -0.6283 -0.3142 0 0.3142 0.6283 0.9425

15 至 21 列

1.2566 1.5708 1.8850 2.1991 2.5133 2.8274 3.1416

如果将数据分配给当前数组维度之外的单元 ，MATLAB 会自动扩展数组以包括指定的下标。并且 Matlab 会自动用空矩阵填充所有空缺的单元。例如，以下赋值将2×2的元胞数组 A 变成3×3的元胞数组。A(3,3)= \{5\}；>> A(3,3)= \{5\}

A =

3×3 cell 数组

\{3×3 double \} \{'Anne Smith'\} \{0×0 double\}

\{\[3.0000 + 7.0000i\]\} \{1×21 double \} \{0×0 double\}

\{0×0 double \} \{0×0 double \} \{\[ 5\]\}

此时，元胞数组的结构如下：

![3898a2f568e01be2bc73320e16b3c4ab.png][]

(2)使用 Cell 函数预分配数组创建

cell 函数允许用户预分配指定大小的空元胞数组。例如，下面的语句创建了一个空的2×3元胞数组。B = cell(2,3);

再使用赋值语句进行内容的填充：B(1,3) = \{1:3\};

结果如下：>> B = cell(2,3);

>> B(1,3) = \{1:3\};

>> B

B =

2×3 cell 数组

\{0×0 double\} \{0×0 double\} \{1×3 double\}

\{0×0 double\} \{0×0 double\} \{0×0 double\}

2.元胞数组(Cell)的访问方式

元胞数组的访问主要有以下2种方式：使用内容索引访问单元内容，下标用 \{ \}

使用单元索引访问单元结构类型，下标用 ( )

X= C(a,b) 使用这种 "( )" 形式的返回的是cell类

X = C\{a,b\} 使用这种 "\{ \}" 形式的返回的是cell中的内容

(1)内容索引访问

考虑下面这个2×2的元胞数组：N\{1,1\} = \[1 2; 4 5\];

N\{1,2\} = 'Name';

N\{2,1\} = 2-4i;

N\{2,2\} = 7;

你可以通过 N\{1,2\} 来获取里面存储的字符串内容：>> N\{1,2\}

ans =

'Name'

要获取单元内容的子集，可以连接索引表达式。例如，要获取 N\{1,1\}单元内容中的(2,2)元素，可以使用：d = N\{1,1\}(2,2)>> d = N\{1,1\}(2,2)

d =

(2)单元索引访问

还是上面元胞数组 N ，如果输入的是 N(2,1)，则返回的是单元的类型：>> N(2,1)

ans =

1×1 cell 数组

\{\[2.0000 - 4.0000i\]\}

使用单元索引可以将任何一组单元分配给另一个变量，从而创建一个新的元胞数组。使用冒号运算符访问元胞数组中的单元子集。例如，将元胞数组 A 中的第2行第3行，第2列第3列的单元赋给 B ，形成一个新的元胞数组。

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[23be217a291dc8cfd8ee2980c88c6770.png]: /images/20221024/f0a45062b5c443d081d31a9a607bffcf.png
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