Загрузка и запоминание файлов

Числовые данные следует организовывать как таблицу объект-признак: строки соответствуют объектам (наблюдениям), причем элементы строки разделены либо запятыми, либо пробелами; столбцы — признакам (так организованы файлы studn. dat и studn. var). Такую структуру данных, все компоненты которой количественные, называют двумерным массивом [2D array], что соответствует математическому понятию матрицы. Одномерные массивы соответствуют отдельным объектам или признакам. Массив — основной формат количественных данных в МатЛабе. Он работает по принципу шахматной доски. Например, arr (i, k) обозначает элемент массива с именем агг, который находится на пересечении /-й строки и k-ro столбца. Файлы Экселя имеют подобную структуру, плюс к тому в Экселе разрешается размещать буквенные выражения. В МатЛабе же предпочтительнее иметь дело с файлами, содержащими однородную информацию: либо числа, либо буквы, но не то и другое. Определяющая особенность числовых массивов состоит в том, что каждая строка должна иметь одно и то же количество чисел.

Чтобы загрузить такой файл из памяти в рабочую область МатЛаба, можно использовать команды из пакета «iofun». Простейшая — операция «load» для загрузки числовых файлов, организованных как описано выше, в рабочую область:

" alт=load (T)atairis.dat^,); % файл iris. dat из директории Data загружается в переменную агг % символ «%» используется для обозначения комментариев, читаемых людьми, но пропускаемых % компьютером:

% точка с запятой «;» отделяет одну инструкцию компьютеру от другой;

% если точка с запятой пропущена в конце строки, то результат распечатывается на экране;

% что позволяет легко организовать проверку вычислений;

% iris. dat это файл 100×4 таблицы данных о 150 цветках ириса, охарактеризованных 4 признаками; % Все названия признаков сохранены в отдельном файле iris. var директории Data.

Одномерный массив можно создать, например, командой.

" _а=[3 4 7 0];

которая помещает, а в 4×1 массив, который можно перевести в 1×4 массив с помощью операции транспозиции.

" ь=а'.

Поскольку здесь нет точки с запятой в конце, результат появится на экране:

• 3
• 4 7 0

Чтобы извлечь его вторую компоненту, используется команда «с=Ь (2).

Аналогично, команда «d=arr (7,8).

помещает значение из седьмой строки и восьмого столбца в переменную d рабочей области.

Для сохранения числового массива в рабочей области можно использовать команду «save», которая допускает несколько разных форматов запоминания, включая внутренний формат .mat МатЛаба (см. выдачу команды «help save»). Чтобы сохранить массив X в файл Resultgood. res в формате ASCII (это стандартный формат, покрывающий символику стандартной компьютерной клавиатуры), можно использовать команду.

" save Resultgood. res Xascii.

Другой популярный формат данных в МатЛабе — это «строки» [strings], выделяемые знаком ‘ Этот формат используется для представления и хранения имен и названий. Поскольку названия могут иметь разную длину, их не удается сохранять в массивах. Поэтому используется другой формат данных, поддерживаемый в МатЛабе, «ячейка» (cell). Этот формат представляется фигурными скобками (для массивов используются круглые скобки): arr (i) — i-и элемент массива агг, тогда как brr{i} — i-и элемент ячейки brr, причем этот элемент может быть и числом, и строкой, и матрицей, и даже другой ячейкой. МатЛаб поддерживает и другие структуры данных, включая изображения и звук, но это выходит за рамки данного текста.

Таблица П. 1

Таблица с данными о четырех признаках пяти студентов в Экселе: Возраст (число лет), Число детей, Профессия [Информационные технологии ИТ, Деловая администрация ДА, Прочее (ПР), or Other AN], и Оценка экзаменационной работы (в шкале 0—100%)

МатЛаб работает с внешними данными в популярных форматах без перевода их в форму числовой таблицы. Например, для ввода и вывода Excel файлов — это отмечается расширением .xls, в МатЛабе есть команды xlsread и xlswrite. Хотя это и кажется просто, но пользователю не следует ожидать очень уж удобного сопряжения Excel и МатЛаба. Например, файл в Excel, воспроизведенный в табл. 11.1, с помощью команды xlsread будет переписан в три структуры данных — одна для числовой части, вторая — для текста, а третья — для всего файла. Точнее, команда.

" [nn, tt, rr]=xlsread (‘ Datastudent. xls');

% nn массив числовых значений, tt — ячейка текста,.

% гг — ячейка, покрывающая все данные из файла произведет числовой массив пп:

• 0 NaN 94 2 NaN 67
• 1 NaN 85 ,
• 0 NaN 48 0 NaN 87
• 5:

Число детей' ‘Профессия' ‘Оценка'.

О О о ‘ИТ'.

" ‘ДА'.

" ‘ДА'.

" ‘ИР' °

° ‘ИТ'.

• 35
• 28

пп = 27 28 25.

а также ячейку текста tt размера 8 ‘Признак' ‘Возраст'.

<; о.

tt = ‘Джон'.

‘Пегги'.

‘Фред'.

‘Крис'.

‘Лиз'.

Л также ячейку 8×5, гг:

‘Признак' ‘Возраст' ‘Число детей' ‘Профессия' ‘Оценка'.

[NaN] [NaN] [NaN] [NaN] [NaN].

rr = ‘Джон' [35] [0] ‘ИТ' [94].

‘Пегги' [28] [2] ‘ДА' [67].

‘Фред' [271 [1] ‘ДА' [851.

‘Крис' [28] [0] ‘ПР' [48].

‘Лиз' [25] [0] ‘ИТ' [87].

Символ NaN используется в МатЛабе для обозначения неопределенного числа, возникающего при делении чисел на нуль.

Как видно, эти таблицы не такие уж и удобные для обработки из-за многочисленных вхождений символа NaN и кавычек.