MATLAB矩阵分析和计算
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4.7 数组的四则运算

数组运算是从数组的单个元素出发,针对每个元素进行运算。在MATLAB中,一维数组的基本算术运算有+(加)、-(减)、.∗(乘)、./(左除)、.\(右除)和^(乘方)等。

1. 数组的加减运算

假如有两个数组A和B,则可以由A+B和A-B实现数组的加减运算。运算规则是若数组A和B维数相同,则可以执行加减运算;如果A和B维数不相同,则MATLAB将给出错误信息,提示用户两个数组的维数不匹配。

【例4.7】 数组的加法和减法。

    clear all;
    A=[1 2 3 4 5]
    B=[1,2,3,4,5]
    C=A-B
    D=A+B
    E=A+100
    X=[3 4 5 6]
    A-X

运行后输出结果如下:

在程序中,进行数组的加法和减法及数组和常数的加法。如果数组维数不相同,MATLAB将给出错误提示信息。

2. 数组的乘除运算

在MATLAB中,数组的乘法和除法分别用.∗(乘)、./(左除)、.\(右除)表示。若数组A和B维数相同,则数组的乘法表示数组A和B对应元素相乘,数组的除法表示数组A和B对应元素相除。如果A和B维数不相同,则MATLAB将给出错误提示信息,提示用户两个数组A和B的维数不匹配。数组A和B相乘的运算规则如下:

•当参与相乘运算的两个数组A和B维数相同时,运算为数组的相应元素相乘,计算结果是与参与运算数组同维的数组。

•当参与运算的A和B有一个是标量时,运算是标量与数组的每一个元素相乘,计算结果是与参与运算数组同维的数组。

数组A和B相除的运算规则如下:

•当参与相除运算的两个数组A和B维数相同时,运算为数组的相应元素相除,计算结果是与参与运算数组同维的数组。

•当参与运算的A和B有一个是标量时,运算是标量和数组的每一个元素相除,计算结果是与参与运算数组同维的数组。

•右除和左除的关系为A./B=B.\A,其中A是被除数,B是除数。

【例4.8】 数组的乘法。

    clear all;
    A=[1 2 3 4 5]
    B=[0,1,3,5,2]
    C=A.*B            %数组的点乘
    D=A*3             %数组和常数的乘法

运行后输出结果如下:

    A=
        1  2  3   4   5
    B=
        0  1  3   5   2
    C=

        0  2  9  20  10
    D=

        3  6  9  12  15

在程序中,两个数组相乘时,是对应元素相乘,得到和原数组同维的数组。当数组和一个数相乘时,用该数乘以数组中的每一个元素。

【例4.9】 数组的除法,代码如下:

    clear all;
    A=[1 2 3 4 5]
    B=[0,1,3,5,2]
    C=A./B         %数组和数组的左除
    D=A./3         %数组和常数的除法
    E=A.\B         %数组和数组的右除
    F=B.\A

运行后输出结果如下:

在程序中,两个数组相除时,是数组在对应元素相除。右除和左除的关系为:A./B=B.\A。如果除数为0,则结果为无穷大(inf)。