Die Difffunktion in MATLAB
Wir werden sehen, wie diese Funktion implementiert werden kann, um die Unterschiede zwischen Vektorelementen, Zeilen und Spalten einer Matrix zu ermitteln. In diesem Artikel lernen Sie auch, wie Sie ungefähre Derivate einer mathematischen Funktion erhalten können.
Dies wird anhand von praktischen Beispielen mit Codefragmenten und Bildern gezeigt, die die verschiedenen Arten der Verwendung dieser Funktion in mehreren Dimensionen und mit unterschiedlichen Arten von Vektoren und Arrays veranschaulichen.
MATLAB -Difffunktionssyntax
d = diff (x)d = diff (x, n)
d = diff (x, n, dim)
MATLAB Difffunktion Beschreibung
Die Diff () -Funktion kehrt in „D“ den Differenz zwischen einem Element und dem Text des Eingangsvektors oder der Matrix „x“ zurück. Wir arbeiten entlang einer Dimension, wenn wir Diff mit einem Array als Eingabe aufrufen. Das Ergebnis in „D“ wird also eine Reihe von Größe n in der Dimension von N-1-Elementen über die Dimension sein, auf der wir arbeiten. Die Dimension, auf der wir arbeiten möchten, wird unter Verwendung der Eingabe „Dim“ ausgewählt. Der Eingang „N“ ist ein ganzzahliger Skalar, der die Reihenfolge der Derivate festlegt. Diese Funktion akzeptiert Vektor-, 2D- und mehrdimensionale Arrays in „x“, während die Eingänge „N“ und „Dim“ von positivem Ganzzahl -Skalartyp sind. Wir werden einige praktische Beispiele dieser Funktion mit Vektoren und verschiedenen Matrixtypen unten sehen.
Beispiel 1: So erhalten Sie die Unterschiede zwischen den benachbarten Elementen eines Vektors mit der MATLAB -Funktion Diff ()
Lassen Sie uns nun sehen, wie die MATLAB -Funktion, Diff, verwendet wird, um die Unterschiede zwischen den benachbarten Elementen des Vektors „V“ zu ermitteln. Dazu erstellen wir ein Skript und schreiben den folgenden Code:
V = [1, 2, 4, 7, 11, 7, 4, 2, 1];r = diff (v)
In der ersten Zeile des Skripts erstellen wir den 9-Element-Vektor "V". In der zweiten Codezeile nennen wir dann die Funktion Diff () und bestehen „V“ als Eingabemargument. Da wir in diesem Fall einen Vektor senden, wird die Eingabe „Dim“ nicht verwendet.
Wie Sie in der folgenden Abbildung sehen können, zeigt die Befehlskonsole der MATLAB -Umgebung, dass die Ausgabe in „D“ ein Vektor der Unterschiede zwischen den verbundenen Elementen von „V“ ist. Sie können sehen, dass der Ausgangsvektor ein weniger Element als der Eingangsvektor enthält.
Beispiel 2: So verwenden Sie die Eingabe „Dim“, um mit der MATLAB -Funktion von MATLAB in verschiedenen Abmessungen zu operieren
In Fällen, in denen wir mit dieser Funktion mit der Eingabe „Dim“ mit unterschiedlichen Abmessungen arbeiten, sollte die Eingabe „N“ nicht leer gesendet werden. Wenn diese Eingabe nicht verwendet wird, sollte stattdessen ein 1 gesendet werden, was der Standardwert ist.
Beispiel 3: So verwenden Sie die Eingabe „Dim“, um entlang der ersten Dimension mit der MATLAB -Difffunktion zu arbeiten
Lassen Sie uns nun sehen, wie die MATLAB -Funktion, Diff, verwendet wird, um die Unterschiede zwischen den benachbarten Elementen der Matrix „M“ entlang ihrer Spalten oder Dimension 1 zu ermitteln. Zu diesem Zweck erstellen wir ein Skript und schreiben den folgenden Code:
M = Magie (5)r = diff (m, 1, 1)
In der ersten Zeile des Skripts verwenden wir die Funktion Magic (), um ein magisches Quadrat zu erstellen, das aus einem Array von 5 x 5 Elementen besteht. In der zweiten Codezeile nennen wir die Funktion diff (), senden „M“ als Eingabeargument und geben in der DIM -Eingabe an, die sie entlang der Dimension 1 betreibt. 1.
Das folgende Bild zeigt die Befehlskonsole mit dem Ergebnis in „D“ an. In diesem Fall handelt es sich um ein Array von fünf Spalten um vier Zeilen mit den Unterschieden zwischen den zusammenhängenden Elementen entlang der Abmessung 1 von „M“ von „M“.
Beispiel 4: So verwenden Sie die Eingabe „Dim“, um entlang der zweiten Dimension mit der MATLAB -Difffunktion zu arbeiten
In diesem Beispiel werden wir sehen, wie man mit Dimension 2 der Matrix arbeitet, dh entlang ihrer Reihen. Dazu verwenden wir dasselbe Codefragment wie im vorherigen Beispiel, aber diesmal geben wir an, indem wir „dim“ eingeben, damit es entlang der Dimension 2 oder den Reihen des Magic Square arbeitet.
M = Magie (5)r = diff (m, 1, 2)
Das folgende Bild zeigt die Befehlskonsole mit dem Ergebnis in „D“ an. In diesem Fall handelt es sich um ein Array von vier Zeilen um fünf Spalten mit den Unterschieden zwischen den zusammenhängenden Elementen entlang der Abmessung 2 von „M“ von „M“.
Beispiel 5: So erhalten Sie die ungefähren Derivate in einer Funktion mit Matlab Diff ()
In diesem Beispiel werden wir sehen, wie die ungefähre Ableitung einer Sinuswelle unter Verwendung der Diff () -Funktion, mit der wir den Unterschied von y im Intervall x, x+h erhalten können H. Als nächstes sehen wir den Code und das Skript für dieses Beispiel.
x = 0: 0.01: 2*pi; % H oder Delta x = 0.01y = sin (x);
d = Diff (y) / 0.01;
Diagramm (x (:, 1: Länge (d)), d, x (:, 1: Länge (y)), y)
Im vorherigen Code -Snippet erstellen wir zunächst den Zeitvektor „X“ von 0 bis 2*pi mit Intervallen von 0.01 in "H". Dann erstellen wir den Vektor „Y“ mit dem Sinus von „X“, damit sie die gleiche Größe haben werden. Sobald die Welle mit der Funktion Diff () erstellt wurde, erhalten wir die Unterschiede zwischen den Elementen des Vektors „y“ in der Ausgabe „D“ in der Ausgabe „D“. Als nächstes teilen wir die Unterschiede in „D“ durch „H“ und erhalten einen Vektor mit der Ableitung von „y“ einen Vektor. Wie wir in der Beschreibung sagten, ist die Größe des Diff () Ausgangsvektors N-1-Elemente größer als der Eingangsvektor, und dies tritt jedes Mal auf, wenn diese Funktion rekursiv durch die Eingabe „n“ so „x“ und “und“ aufgenommen wird. D ”wird keine kompatiblen Größen mehr haben. Wenn wir die Welle und ihre Ableitung darstellen wollen, ist die Größe von „D“ mit der von „X“ unvereinbar nicht kompatibel. Wir müssen es also durch die Größe von „D“ definieren, wie in der letzten Zeile des Codes gezeigt. Im Folgenden können Sie das Sinus „Y“ und sein ungefähres Derivat „D“ sehen.
Abschluss
In diesem MATLAB -Artikel wurde erklärt. Um zu verstehen, wie Sie diese Ressource verwenden, haben wir ein praktisches Beispiel mit Codefragmenten und Bildern für jeden Modus und unterschiedliche Dimensionen erstellt, in denen diese Funktion funktioniert. Wir haben auch eine Beschreibung der Struktur der Funktion, der Eingabe- und Ausgangsargumente und des Datentyps gesehen, den Diff () akzeptiert. Wir hoffen, Sie haben diesen Matlab -Artikel hilfreich gefunden. Weitere Tipps und Informationen finden Sie unter anderen Linux -Hinweisartikeln.