Организация данных в MATLAB

Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB Тип данны х (class) – множество значений переменной и операций, определенных на этих значениях. ТИПЫ ДАННЫХ Числовы е Логически й Ст роковы е Специальн ые 1 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) Целочисленны е (integer) БЕЗЗНАКОВЫ Е (unsigned) ЗНАКОВЫЕ (signed) uint8 uint16 uint32 uint64 0:255 0:6553 5 0:2^321 0:2^641 int8 int16 int32 int64 -128:127 32768:3276 7 -2^31:2^31-1 -2^63:2^63-1 2 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) Целочисленны е (integer) 3 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) Целочисленны е (integer) 4 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) Целочисленны е (integer) 5 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) Вещест венны й с плавающей точкой (fl oat) double single 64 бита на одну переменную 32 бита на одну переменную 1.254e-12 = 1.254*10^-12 мантисса порядок 6 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) Вещест венны й с плавающей точкой (fl oat) single double 7 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) 8 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) Вещест венны й с плавающей точкой (fl oat) Наименьшее число, выражаемое мантиссой: 2^52≈10^-16 9 Это предельная (машинная) точность формата Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) N=0:99; plot(sin(N* pi)) 10 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) Вещест венны й с плавающей точкой (fl oat) Наибольшее число, выражаемое порядком: 2^1024≈1.797*10^308 Наименьшее число, выражаемое порядком: 2^-1024≈2.225*10^-308 11 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) Комплексны е с плавающей точкой (complex) complex double 128 бит на одну переменную complex single 64 бита на одну переменную a+ bi действительн ая часть мнимая часть 12 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) Комплексны е с плавающей точкой (complex) 13 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) Комплексны е с плавающей точкой (complex) Что будет, если выполнить операцию сложения? 14 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) Комплексны е с плавающей точкой (complex) 15 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЧИСЛОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (numerical) Специальны е числовы е значения +Inf -Inf NaN pi i 1/0 -1/0 0/0 Pi≠pi i j 1i 1j 1/Inf=0 1/ NaN=NaN 1*NaN=Na N 1+NaN=Na N …… 16 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЛОГИЧЕСКИЙ ТИП ДАННЫХ (logical) 0/1 1 бит на одну переменную 0 = false 1 = true 17 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЛОГИЧЕСКИЙ ТИП ДАННЫХ (logical) 18 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЛОГИЧЕСКИЙ ТИП ДАННЫХ (logical) Комбинация с переменными числового типа 19 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЛОГИЧЕСКИЙ ТИП ДАННЫХ (logical) Найти в тексте латинские буквы «j» Монгjлия имеет плjщадь 1 564 116 км кв. (19 местj в мире) и, в оснjвном, представляет собjй платj (возвышенная равнина с ровнjй или волнистой слабj расчленённой поверхнjстью, ограниченная отчётливыми уступами от сjседних равнинных пространств) приподнятое на высjту 900—1500 м над урjвнем моря. Протяжённjсть с севера на юг сjставляет 1260 км, а с запада на вjсток — 2400 км. 20 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЛОГИЧЕСКИЙ ТИП ДАННЫХ (logical) 21 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЛОГИЧЕСКИЙ ТИП ДАННЫХ (logical) 22 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЛОГИЧЕСКИЙ ТИП ДАННЫХ (logical) 23 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ЛОГИЧЕСКИЙ ТИП ДАННЫХ (logical) 24 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB СТРОКОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (CHARACTERS / STRINGS) char 16 бит на одну переменную (символ) string Упрощенная форма для операций объединения, разделения строк, поиска группы символов в строке, использование регулярных выражений (regexp) 25 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB СТРОКОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (CHARACTERS / STRINGS) Создание строки, обращение к элементу 26 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB СТРОКОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (CHARACTERS / STRINGS) Пример кодировок символов 27 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB СТРОКОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (CHARACTERS / STRINGS) 28 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB СТРОКОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (CHARACTERS / STRINGS) Как называется кодировка? 29 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB СТРОКОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (CHARACTERS / STRINGS) Кодировка русских букв в UTF-16 (юникод) 30 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB СТРОКОВЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ (CHARACTERS / STRINGS) Объединение строк 31 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ Datetime – определяет переменную, которую можно трактовать как дату и/или время Time Series – задает временной ряд (результат серии наблюдений за величиной) tf – задает передаточную функцию линейной динамической системы database.ODBCConnection – соединение с базой данных по интерфейсу ODBC и тд и тп ……………………. 32 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ 33 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ 34 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ 35 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ Задача на самопроверку Дат ы две произвольны е даты , посчитат ь количест во рабочих часов меж ду ними. Пят ничны е и предпраздничны е дни по 7 часов. 36 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТИПОВ ДАННЫХ 37 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТИПОВ ДАННЫХ 38 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ТИПЫ ДАННЫХ MATLAB ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТИПОВ ДАННЫХ 39 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB МАССИВЫ ДАННЫХ MATLAB (arrays) Массив — совокупность данных одного типа с общим именем, к элементам которой можно обращаться по индексу или набору индексов. A=[a1 a2 … an; b1 b2 … bn; … ; x1 x2 … xn] B=N1:k:Nend Btr=B’ C1=zeros(N,M) C2=ones(N,M) C3=rand(N,M) C3=randn(N,M) C4=eye(N) C5=randi(R,N, М) 40 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB МАССИВЫ ДАННЫХ MATLAB (arrays) Изменение размеров массива при неизменном 41 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB МАССИВЫ ДАННЫХ MATLAB (arrays) Обращение к элементам массива и удаление элементов массива 42 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) Ячеист ы е массивы — совокупность разнородных данных произвольной размерности с общим именем, к элементам которой можно обращаться по индексам. ЗАДАЧА: сформироват ь и сохранит ь под общим именем список ф амилий ст удентов группы . ИДЕЯ: C=‘Иванов’ C(2,:)=‘Петров’ C(3,:)=‘Сидоров’ Используем массив типа char 43 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) 44 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) ЗАДАЧА: сформироват ь и сохранит ь под общим именем список ф амилий ст удентов группы . РЕШЕНИЕ: C{1}=‘Иванов’ C{2}=‘Петров’ C{3}=‘Сидоров’ Используем ячеистый массив, каждая фамилия выступает в роли отдельного элемента 45 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) 46 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) 47 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) Формирование ячеистого массива «столбиком» 48 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) Формирование ячеистого массива из данных разных типов 49 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) Типичная ошибка при работе с ячеистыми массивами (необходимость предварительной 50 очистки переменной) Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) Обращение к ячейкам и их содержимому 51 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) Обращение к ячейкам и их содержимому 52 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) Обращение к ячейкам и их содержимому 53 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) Обращение к ячейкам и их содержимому 54 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) Обращение к ячейкам и их содержимому 55 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) Обращение к ячейкам и их содержимому 56 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB ЯЧЕИСТЫЕ МАССИВЫ MATLAB (cell arrays/cells) Вложенные ячейки 57 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) ЗАДАЧА: сформироват ь и сохранит ь под общим именем список ф амилий ст удентов группы . РЕШЕНИЕ: student.name='Иванов‘ student(2).name=‘Петров‘ Создаем структуру, в ней объявляем несколько полей student(3).name=‘Сидоров' 58 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) Создание структуры (одно поле) 59 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) Создание структуры (одно поле) 60 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) Создание структуры (два поля) 61 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) Создание вложенной структуры 62 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) Создание вложенной структуры 63 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) Преобразование структуры данных 64 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) Преобразование структуры данных 65 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) Преобразование структуры данных 66 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) Преобразование структуры данных 67 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) http-запрос import matlab.net.* import matlab.net.http.field.* request = matlab.net.http.RequestMessage; response=request.send(URI('https://en.wikipedia. org/w/api.php?action=query&titles=Scorpion&prop= revisions&rvprop=content&format=json')); 68 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) http-запрос 69 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) http-запрос 70 Лекция 3. Организация данны х в MATLAB СТРУКТУРЫ ДАННЫХ MATLAB (structures) http-запрос 71