آموزش انواع داده ها در متلب (با مثال و نکات کاربردی)

MATLAB برای تعریف یک متغییر الزام خاصی ندارد. هرگاه MATLAB با یک نام متغیر جدید مواجه می شود، متغیر را ایجاد می کند و فضای حافظه مناسب را اختصاص می دهد.

اگر متغیر در حال حاضر وجود داشته باشد، MATLAB محتوی قبلی را با محتوای جدید جایگزین می کند و در صورت لزوم فضای ذخیره سازی جدید اختصاص می دهد.

مثلا:

Total = 42

عبارت بالا یک ماتریس ۱ در ۱ با نام ‘Total’ ایجاد می کند و مقدار ۴۲ را در آن ذخیره می کند.

انواع داده موجود در MATLAB

MATLAB پانزده نوع داده را فراهم می کند. هر نوع ، داده هایی را در قالب یک ماتریس یا آرایه ذخیره می کند. اندازه این ماتریس یا آرایه حداقل صفر بایت است و می تواند به یک ماتریس یا آرایه ای از هر اندازه بزرگ تبدیل شود. جدول زیر انواع متداول مورد استفاده در MATLAB را نشان می دهد –

مثال

یک فایل اسکریپت با کد زیر ایجاد کنید –

str = ‘Hello World!’

n = 2345

d = double(n)

un = uint32(789.50)

rn = 5678.92347

c = int32(rn)

حتما بخوانید: آموزش عملیات و نمایه سازی منطقی در نرم افزار متلب به زبان ساده

هنگامی که کد بالا کامپایل شده و اجرا می شود، نتیجه ی زیر را تولید می کند −

str = Hello World!

n = 2345

d = 2345

un = 790

rn = 5678.9

c = 5679

تبدیل نوع داده

MATLAB توابع مختلف برای تبدیل از یک نوع داده به دیگری فراهم می کند. جدول زیر توابع تبدیل نوع داده را نشان می دهد:

تعیین انواع داده ها

MATLAB توابع مختلفی را برای تعریف نوع داده متغیرها فراهم می کند:

مثال

یک فایل اسکریپت با کد زیر ایجاد کنید −

x = 3

isinteger(x)

isfloat(x)

isvector(x)

isscalar(x)

isnumeric(x)

x = 23.54

پایگاه داده SQL Server رو قورت بده! بدون کلاس، سرعت 2 برابر، ماندگاری 3 برابر، پولسازی بلافاصله ... دانلود:

پک کامل SQL Server

پک مبانی برنامه نویسی (اختیاری)

isinteger(x)

isfloat(x)

isvector(x)

isscalar(x)

isnumeric(x)

x = [1 2 3]

isinteger(x)

isfloat(x)

isvector(x)

isscalar(x)

x = ‘Hello’

isinteger(x)

isfloat(x)

isvector(x)

isscalar(x)

isnumeric(x)

حتما بخوانید: کجا و به چه دلیل باید از نرم افزار متلب استفاده کنیم یا نکنیم؟

وقتی فایل را اجرا میکنید، نتیجه زیر را تولید میکند:

x = 3

ans = 0

ans = 1

ans = 1

ans = 1

ans = 1

x = 23.540

ans = 0

ans = 1

ans = 1

ans = 1

ans = 1

x =

۱ ۲ ۳

ans = 0

ans = 1

ans = 1

ans = 0

x = Hello

ans = 0

ans = 0

ans = 1

ans = 0

کار با داده ها: نکات کاربردی

برای اینکه کار با داده‌ها در متلب برای شما ساده و ساختاریافته شود، باید چند مفهوم و ترفند کلیدی را بشناسید.

۱. همه‌چیز در متلب «ماتریس» است

مهم‌ترین قانونی که باید در متلب به خاطر بسپارید این است: متلب هیچ تفاوتی بین یک عدد تکی (اسکالر)، یک لیست از اعداد (بردار) و یک جدول دو بعدی (ماتریس) قائل نمی‌شود.

وقتی شما می‌نویسید x = 5، متلب در پشت صحنه یک ماتریس $1 \times 1$ می‌سازد که فقط یک درایه (عدد ۵) داخل آن است. این دیدگاه به شما اجازه می‌دهد عملیات ریاضی را به جای تک‌تک اعداد، روی کل یک مجموعه داده به صورت هم‌زمان انجام دهید.

۲. آشنایی با انواع داده‌های پرکاربرد (Data Types)

متلب برای مدیریت انواع مختلف اطلاعات، ساختارهای متفاوتی دارد. برای مرتب‌سازی داده‌های خود باید بدانید از کدام ساختار استفاده کنید:

۳. ترفندهای حیاتی برای دستکاری داده‌ها

برای اینکه کدهایتان در متلب سریع‌تر اجرا شود و خطای کمتری داشته باشد، این سه اصل را رعایت کنید:

• شماره‌گذاری از ۱ شروع می‌شود (۱-Based Indexing): برخلاف زبان‌هایی مثل پایتون یا C که شمارش خانه‌ها از صفر شروع می‌شود، اولین خانه هر آرایه یا ماتریس در متلب، خانه شماره ۱ است.

• برداری‌سازی (Vectorization) به جای حلقه‌ها: متلب برای کار با حلقه‌های تکرار (مثل for) ساخته نشده و در اجرای آن‌ها بسیار کند است. اگر می‌خواهید تمام اعداد یک لیست را ضرب در ۲ کنید، نیازی نیست تک‌تک آن‌ها را در یک حلقه ضرب کنید. فقط بنویسید A * 2. متلب خودش این کار را روی کل داده‌ها اعمال می‌کند.

• استفاده از عملگر نقطه (.): اگر می‌خواهید دو ماتریس را «عنصر به عنصر» در هم ضرب یا تقسیم کنید (نه ضرب ماتریسی ریاضی)، حتماً باید قبل از علامت ضرب یا توان، یک نقطه بگذارید. مثلاً A .* B یا A .^ 2. فراموش کردن این نقطه، رایج‌ترین خطای مبتدیان در متلب است.

۴. وارد کردن و ذخیره داده‌ها

• وارد کردن از اکسل/CSV: بهترین دستور برای این کار readtable('filename.xlsx') است. این دستور داده‌ها را با همان ساختار مرتب و با نام ستون‌ها وارد متلب می‌کند. (دستور قدیمی xlsread دیگر توصیه نمی‌شود).

• ذخیره محیط کار: اگر محاسبات سنگینی انجام داده‌اید، می‌توانید تمام متغیرهای ساخته شده در حافظه (Workspace) را با دستور save('mydata.mat') در یک فایل فشرده ذخیره کنید تا فردا بدون نیاز به اجرای مجدد کدها، آن‌ها را با دستور load('mydata.mat') برگردانید.