MATLAB數(shù)據(jù)分析與多項式計算

MATLAB


數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理

最大值和最小值

  1. 求向量的最大值最小值
    (1) y=max(X):返回向量X的最大值存入y陕习,如果X中包含復(fù)數(shù)元素跨跨,則按模取最大值
    (2) [y,I]=max(X):返回向量X的最大值存入y皆串,最大值的序號存入I殷费,如果X中包含復(fù)數(shù)元素,則按模取最大值攻询。
    (3) min(X)和max(X)的用法相同

  2. 求矩陣的最大值最小值
    (1) max(A):返回一個行向量从撼,向量的第i個元素是矩陣A的第i列上的最大值。
    (2) [Y,U]=max(A):返回行向量Y和U钧栖,Y向量記錄A的每列的最大值低零,U向量記錄每列最大值的行號
    (3) max(A,[],dim):dim取1或2。dim取1時拯杠,該函數(shù)和max(A)完全相同掏婶;dim取2時,該函數(shù)返回一個列向量潭陪,其第i個元素是A矩陣的第i行上的最大值雄妥。

  3. 兩個向量或矩陣的比較
    (1) U=max(A,B):A,B是兩個同型的向量或矩陣,結(jié)果U是與A,B同型的向量或矩陣畔咧,U的每個元素等于A,B對應(yīng)元素的較大者茎芭。
    (2) U=max(A,n):n是一個標(biāo)量,結(jié)果U是與A同型的向量或矩陣誓沸,U的每個元素等于A對應(yīng)元素和n中的較大者梅桩。
    (3) min函數(shù)的用法和max完全相同。

求和與乘積

設(shè)X是一個向量拜隧,A是一個矩陣
  1. sum(X):返回向量X各元素的和宿百。
  2. prod(X):返回向量X各元素的乘積趁仙。
  3. sum(A,dim):當(dāng)dim=1時垦页,返回一個行向量雀费,其第i個元素是A的第i列的元素和;當(dāng)dim=2時痊焊,當(dāng)dim為2時盏袄,返回一個列向量,其第i個元素是A的第i行的各元素之和
  4. prod(A薄啥,dim):當(dāng)dim=1時辕羽,返回一個行向量,其第i個元素是A的第i列的元素乘積垄惧;當(dāng)dim=2時刁愿,返回一個列向量,其第i個元素是A的第i行的各元素乘積

平均值與中值

mean(X):返回向量X的算術(shù)平均值到逊。
median(X):返回向量X的中值铣口。
mean(A,dim):當(dāng)dim為1時,返回一個行向量觉壶,其第i個元素是A的第i列的算術(shù)平均值脑题。;當(dāng)dim為2時掰曾,返回一個列向量旭蠕,其第i個元素是A的第i行的算術(shù)平均值。
median(A,dim):當(dāng)dim為1時旷坦,返回一個行向量,其第i個元素是A的第i列的中值佑稠;當(dāng)dim為2時秒梅,返回一個列向量,其第i個元素是A的第i行的中值舌胶。
累加和與累加積
cumsum(X):返回向量X累加和向量捆蜀。
cumprod(X):返回向量X累乘積向量。
cumsum(A幔嫂,dim):當(dāng)dim=1辆它,返回一個矩陣,其第i列是A的第i列的累加和向量履恩。當(dāng)dim=2锰茉,返回一個矩陣,其第i行是A的第i行的累加和向量切心。
cumprod(A飒筑,dim):當(dāng)dim=1片吊,返回一個矩陣,其第i列是A的第i列的累乘積向量协屡。當(dāng)dim=2俏脊,返回一個向量,其第i行是A的第i行的累乘積向量肤晓。

標(biāo)準(zhǔn)方差與相關(guān)系數(shù)

y=std(x) 算出x的標(biāo)準(zhǔn)偏差爷贫。

x可以是向量或者一個矩陣
若x是vector,則y是算x的標(biāo)準(zhǔn)偏差补憾。
若x是matrix沸久,則y是個vector,存放的是算每一列/行的標(biāo)準(zhǔn)偏差余蟹。

std (x, flag,dim) 返回標(biāo)準(zhǔn)方差

fla表示標(biāo)注公差時是要除以n還是n-1
flag==0------是除以n-1
flag==1------是除以n
Dim==1-------求各列的標(biāo)準(zhǔn)方差
Dim==2-------求各行的標(biāo)準(zhǔn)方差

var(x)返回方差
range(x)返回極差
corrcoef(X):返回從矩陣X形成的一個相關(guān)系數(shù)矩陣卷胯。此相關(guān)系數(shù)矩陣的大小與矩陣X一樣。它把矩陣X的每列作為一個變量威酒,然后求它們的相關(guān)系數(shù)窑睁。
corrcoef(X,Y):在這里,X,Y是向量葵孤,它們與corrcoef([X,Y])的作用一樣担钮。

偏度與峰度

隨機變量 x 的偏度和峰度指的是 x 的標(biāo)準(zhǔn)化變量$$((x-Ex))?√Dx$$ 的三階中心矩和四階中心矩:

三階中心矩和四階中心矩

偏度反映分布的對稱性, v1 > 0稱為右偏態(tài)尤仍,此時數(shù)據(jù)位于均值右邊的比位于左邊的多箫津; ν 1 < 0 稱為左偏態(tài),情況相反宰啦;而ν 1接近 0 則可認(rèn)為分布是對稱的苏遥。

峰度是分布形狀的另一種度量,正態(tài)分布的峰度為 3赡模,若ν 2 比 3 大得多田炭,表示分布有沉重的尾巴,說明樣本中含有較多遠(yuǎn)離均值的數(shù)據(jù)漓柑,因而峰度可以用作衡量偏離正態(tài)分布的尺度之一教硫。

Matlab 中 moment(x,order)返回 x 的 order 階中心矩,order 為中心矩的階數(shù)辆布。skewness(x)返回 x 的偏度瞬矩,kurtosis(x)返回峰度。
在以上用 Matlab 計算各個統(tǒng)計量的命令中锋玲,若 x 為矩陣景用,則作用于 x 的列,返回一個行向量嫩絮。

排序

sort(X) 函數(shù)返回一個對X中的元素按升序排列的新向量丛肢。
sort函數(shù)也可以對矩陣A的各列或各行重新排序围肥,其調(diào)用格式為:
[Y,I]=sort(A,dim)其中dim指明對A的列還是行進(jìn)行排序。若dim=1蜂怎,則按列排穆刻;若dim=2,則按行排杠步。Y是排序后的矩陣氢伟,而I記錄Y中的元素在A中位置。

頻數(shù)

求頻數(shù)用 hist 命令實現(xiàn)幽歼,其用法是:
[N,X] = hist(Y,M)得到數(shù)組(行朵锣、列均可) Y 的頻數(shù)表。它將區(qū)間[min(Y),max(Y)]等分為 M 份(缺省時M 設(shè)定為 10)甸私, N 返回 M 個小區(qū)間的頻數(shù)诚些, X 返回 M 個小區(qū)間的中點。

hist(Y,M)畫出數(shù)組 Y 的直方圖皇型。

數(shù)據(jù)插值

y=interp1(x0,y0,x,'method')

method 指定插值的方法诬烹,默認(rèn)為線性插值。其值可為:
'nearest' 最近項插值
'linear' 線性插值
'spline' 逐段 3 次樣條插值
'cubic' 保凹凸性 3 次插值弃鸦。

所有的插值方法要求 x0 是單調(diào)的
Matlab 中三次樣條插值也有現(xiàn)成的函數(shù):

y=spline(x0,y0,x);
pp=csape(x0,y0,conds)唬格, y=ppval(pp,x) ```

對于三次樣條插值家破,我們提倡使用函數(shù) csape, csape 的返回值是 pp 形式购岗,要求插值點的函數(shù)值汰聋,必須調(diào)用函數(shù) ppval。 
`pp=csape(x0,y0)`:使用默認(rèn)的邊界條件藕畔,即 Lagrange 邊界條件马僻。
`pp=csape(x0,y0,conds)`中的 conds 指定插值的邊界條件,其值可為: 
'complete' 邊界為一階導(dǎo)數(shù)注服,即默認(rèn)的邊界條件
'not-a-knot' 非扭結(jié)條件
'periodic' 周期條件
'second' 邊界為二階導(dǎo)數(shù),二階導(dǎo)數(shù)的值[0, 0]措近。
'variational' 設(shè)置邊界的二階導(dǎo)數(shù)值為[0,0]溶弟。 
 
##曲線擬合
##離散傅立葉變換
##多項式計算






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