Арифметические операции.
Язык программирования Matlab
Оператор деления. Бинарный оператор. Если оба операнда — скаляры, то в качестве результата возвращается частное от деления скаляра на скаляр. Если первый операнд — матрица, а второй — скаляр, в качестве результата возвращается матрица, каждый элемент которой получается поэлементным делением матрицы-операнда на скаляр. В случае если оба операнда — квадратные матрицы одного ранга, в качестве… Читать ещё >
Арифметические операции. Язык программирования Matlab (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Основные арифметические операторы Matlab позволяют выполнять операции не только со скалярными величинами, но и с матрицами. Более того, можно утверждать, что основная часть операторов ориентирована на выполнение матричных операций. перечислены основные арифметические операторы Matlab с кратким описанием результата их применения к операндам разного типа (если такие допустимы).
Таблица 1 Основные арифметические операторы Matlab.
Оператор | Описание. | |
Оператор сложения. Оператор бинарный. Операндами могут быть как скалярные величины, так и матричные. Для двух скалярных операторов выполняется сложение. Для двух матричных операндов (матрицы одинаковых размеров) выполняется поэлементное сложение: результатом является матрица той же размерности, что и матрицы-операнды, а ее элементы равны сумме соответствующих элементов складываемых матриц. Если один операнд — скаляр, а другой — матрица, то результатом является матрица, каждый элемент которой равен сумме скаляра и соответствующего элемента матрицы-операнда. | ||
; | Оператор вычитания. Бинарный оператор. Операндами могут быт скаляры, матрицы одинаковых размеров или матрица и скаляр. Для скаляров вычисляется разность. Для операндов-матриц вычисляется матрица, элементы которой равны разности соответствующих элементом матриц-операндов. Если один операнд — матрица, а другой — скаляр, то результатом является матрица, элементы которой вычисляются как разность соответствующего элемента матрицы-операнда и скаляра (с учетом порядка операндов). Можно вычитать скаляр из матрицы и матрицу из скаляра. | |
*. | Оператор умножения. Бинарный оператор. Если операндами являются скаляры, вычисляется произведение скалярных величин. Для операндов-матриц вычисляется матричное произведение. Если один операнд — матрица, а другой — скаляр, результатом является матрица, элементы которой вычисляются как произведение соответствующего элемента матрицы-операнда и скаляра. | |
Оператор деления. Бинарный оператор. Если оба операнда — скаляры, то в качестве результата возвращается частное от деления скаляра на скаляр. Если первый операнд — матрица, а второй — скаляр, в качестве результата возвращается матрица, каждый элемент которой получается поэлементным делением матрицы-операнда на скаляр. В случае если оба операнда — квадратные матрицы одного ранга, в качестве результата возвращается произведение матрицы — первого операнда на матрицу, обратную к матрице — второму операнду. | ||
^. | Оператор возведения в степень. Бинарный оператор. Первым операндом может быть скаляр или квадратная матрица. Если первый операнд — скаляр, то второй может быть любым действительным скаляром. В качестве результата возвращается первый операнд, возведенный в степень, определяемую вторым операндом. Если первый операнд — квадратная матрица, то второй операнд должен быть целочисленным (может быть отрицательным). Результатом является матрица, вычисляемая возведением матрицы-операнда в целочисленную степень, определяемую вторым операндом. | |
Оператор левостороннего деления. Бинарный оператор. Операндами являются квадратные матрицы одного ранга. Результатом является матрица, равная произведению матрицы, обратной к первому операнду-матрице, на второй операнд-матрицу. | ||
.*. | Оператор поэлементного умножения. Бинарный оператор. Операндами являются матрицы одинакового размера. Результатом является матрица, элементы которой равны произведению соответствующих элементов матриц-операндов. | |
./. | Оператор поэлементного деления. Бинарный оператор. Операндами являются матрицы одинакового размера. Результатом является матрица, элементы которой вычисляются как частное от деления элементов матрицы — первого аргумента на соответствующие элементы матрицы — второго аргумента. | |
. | Оператор поэлементного левостороннего деления. Бинарный оператор. Операндами являются матрицы одинакового размера. Результатом является матрица того же размера. Выполняется деление элементов матрицы — второго операнда на соответствующие элементы матрицы — первого операнда. | |
'. | Оператор вычисления сопряженной матрицы. Унарный оператор. Результатом является матрица, сопряженная к матрице-оператору. | |
.'. | Оператор транспонирования. Унарный оператор. Результатом является матрица, транспонированная к матрице-операнду. | |
.^. | Оператор поэлементного возведения в степень. Бинарный оператор. Операндами могут быть скаляры или матрицы (в разной комбинации). Если первый аргумент — матрица, а второй — скаляр или матрица той же размерности, то в качестве результата возвращается матрица, элементы которой получаются возведением элементов первой матрицы в степень, определяемую вторым операндом-скаляром или соответствующими элементами второго операнда-матрицы. Если первый операнд скалярный, а второй является матрицей, то результатом будет матрица того же размера, что матрица-операнд (второй). Элементы матрицы-результата получаются возведением скаляра (первый операнд) в степень, определяемую соответствующим элементом второго (матричного) операнда. | |
Приведенные операторы практически полностью перекрывают весь спектр возможных операций, которые приходится выполнять с матрицами. Некоторые примеры использования арифметических операторов с матричными операндами приведены в табл. 2. Матрицы «A» и «B» при этом инициализированы в документе следующими командами (жирным шрифтом выделен ввод пользователя):
>> A=[1,3;-2,4]
A =.
- 1 3
- -2 4
>> B=[-1,1;3,-2]
B =.
- -1 1
- 3 -2
Таблица 2 Примеры выполнения арифметических операций с матрицами.
Команды. | Описание. | |
>> A*B. ans =.
| Произведение матриц. Вычисляется по правилам вычисления матриц в линейной алгебре. | |
>> A/B. ans =.
| Деление матриц. Матрица A умножается на матрицу, обратную к матрице B. | |
>> AB. ans =.
| Левостороннее умножение матриц. Матрица, обратная к матрице A, умножается на матрицу B. | |
>> A./B. ans =.
| Поэлементное деление матриц. Элементы матрицы A делятся на соответствующие элементы матрицы B. | |
>> A.B. ans =.
| Левостороннее поэлементное деление. Элементы матрицы B делятся на соответствующие элементы матрицы A. | |
>> A.*B. ans =.
| Поэлементное умножение матриц. Элементы матрицы A умножаются на соответствующие элементы матрицы B. | |
>> A+B. ans =.
| Сумма матриц. Вычисляется по правилам вычисления суммы матриц в линейной алгебре (складываются соответствующие элементы матриц A и B). | |
>> A-B. ans =.
| Разность матриц. Вычисляется по правилам расчета разности двух матриц (от элементов матрицы A вычитаются соответствующие элементы матрицы B). | |
>> A.'. ans =. 1 -2 3 4. | Транспонирование матрицы. Результатом является матрица, транспонированная к матрице A. | |
Рисунок 9
Рисунок 10.
Однако арифметические операторы далеко не единственные операторы, используемые при вычислениях.