MATLAB编程与应用系列-第4章 字符、元胞和结构数组（4）

本系列教程来源于出版设计《基于MATLAB编程基础与典型应用书籍》，如涉及版权问题，请联系：[email protected]。 出版社：人民邮电出版社， 页数：525。

本系列教程目前基于MATLABR2006a，可能对于更高级版本的功能和函数有差异，教程中如有问题，请联系：[email protected]

4.2 元胞数组

元胞数组即单元数组，是一种特殊类型的数组。元胞数组中的基本组成是元胞，每一个元胞可以看成是一个单元(Cell)，用来存放MATLAB其他各种不同类型的数据。元胞数组与数值数组一样，维数不受限制。

在数值数组和字符串数组中，同一数组的存储单元内的数据类型是相同的，数组中的元素可以直接访问。但是，对于元胞数组则不同，原因是元胞数组中每个单元存放的数据类型可能都不一样。MATLAB中将元胞数组中元胞和元胞中所包含的内容定义为两个不同的范畴，对应的是两种截然不同的操作：元胞外标识和元胞内编址。两者的不同之处在于使用的括号不同，前者使用圆括号“( )”，后者使用花括号“{ }”。

4.2.1 元胞数组的创建

元胞数组可以通过直接创建方法创建，也可以通过对元胞数组的扩充来创建，具体的操作通过示例来讲述。

【例4.11】直接创建法
①直接输入元胞数组中元胞内容，注意等号左边使用的是花括
号“{ }”。
在命令窗口输入以下内容：
>> ss3={'比较';'字符串';'x和y';'的';'前n个';'字符';'是否';'相等'}
创建的元胞数组如下：
ss3 =
'比较'
'字符串'
'x和y'
'的'
'前n个'
'字符'
'是否'
'相等'
可以使用whos指令查看元胞数组ss3的详细信息。如下所示：
>> whos
Name Size Bytes Class
ss3 8x1 516 cell array
Grand total is 26 elements using 516 bytes
②直接输入元胞数组中元胞内容，与前者不同在于分别对元胞单元进行赋值，注意等号右边使用圆括号“( )”访问元胞地址，左边使用的是花括号“{ }”。
>> ss4(1,1)={'比较'}
ss4 =
'比较'
>> ss4(2,1)={'字符串'}
ss4 =
'比较'
'字符串'
>> ss4(3,1)={'x和y'}
ss4 =
'比较'
'字符串'
'x和y'
>> ss4(4,1)={'的'};
>> ss4(5,1)={'前n个'};
>> ss4(6,1)={'字符'};
>> ss4(7,1)={'是否'};
>> ss4(8,1)={'相等'}
可以使用whos指令查看元胞数组ss4的详细信息。如下所示：
>> whos
Name Size Bytes Class
ss4 8x1 516 cell array
Grand total is 52 elements using 1032 bytes
③直接输入元胞数组中元胞内容，与前者不同在于分别对元胞单元进行赋值，注意等号右边使用花括号“{ }”直接对元胞元素进行赋值。
>> ss5{1,1}='比较';
>> ss5{2,1}='字符串';
>> ss5{3,1}='x和y';
>> ss5{4,1}='的'
>> ss5{5,1}='前n个';
>> ss5{6,1}='字符';
>> ss5{7,1}='是否';
>> ss5{8,1}='相等'
可以使用whos指令查看元胞数组ss5的详细信息。如下所示：
>> whos
Name Size Bytes Class
ss5 8x1 516 cell array
Grand total is 78 elements using 1548 bytes

注意：（1）通过whos命令可以看到这三种创建方法殊途同归，读者可以随意使用。
（2）前两种方法采用的是元胞外标识，最后一种方法采用的是元胞内编址，使用时注意两者之间的区别。

【例4.12】利用cell函数创建元胞数组
函数cell可以创建一个空的多维元胞数组，例如在命令窗口中输入以下内容：
>> b=cell(4,4) %创建一个4阶的空多维元胞数组
生成的元胞数组如下：
b =
[] [] [] []
[] [] [] []
[] [] [] []
[] [] [] []
接下来就可以通过元胞内编址的方式对其中的某个元胞进行赋值，例如输入：
>> b{4,2}=rand(5) %元胞数组第4行第2列元素为5阶的随机阵
返回的结果如下：
b =
[] [] [] []
[] [] [] []
[] [] [] []
[] [5x5 double] [] []

4.2.2 元胞数组的内容获取

由于MATLAB对元胞数组定义了两种不同的操作，所以在获取元胞数组内容时使用的方式和返回的结果都不一样。可以通过编号地址的方式访问元胞、元胞内容及元胞内容中的某个编址的内容，还可以通过MATLAB提供的deal函数查看元胞内容。下面通过示例讲解如何获取元胞及元胞中的内容。

【例4.13】元胞数组的内容获取
首先在命令窗口中输入以下内容，创建元胞数组A。
>> A(1,1)={'dada'}
>> A(2,1)={rand(4)}
>> A(3,1)={5.0236}
A =
'dada'
[4x4 double]
[ 5.0236]
①若要获取元胞，在命令窗口输入：
>> c1=A(2,1) %显示的是元胞
返回结果如下：
c1 =
[4x4 double]
②若要查看某一元胞中的内容，在命令窗口输入：
>> c2=A{2,1} %查看元胞数组第2行第1列的内容
返回结果如下：
c2 =
0.2028 0.1988 0.9318 0.5252
0.1987 0.0153 0.4660 0.2026
0.6038 0.7468 0.4186 0.6721
0.2722 0.4451 0.8462 0.8381
③上面操作查看的是某个元胞中的具体内容外，还可以查看元胞内容中某个位置的内容。例如在命令窗口中输入以下内容：
>> c3=A{2,1}(1,1)
返回结果如下：
c3 =
0.2028
④使用deal函数同样可以获取元胞内容。在命令窗口中输入以下内容：
>> [c4,c5,c6]=deal(A{[1,2,3]}) %使用deal函数获取元胞内容
返回元胞数组中的所有元素的具体内容如下：
c4 =
dada
c5 =
0.2028 0.1988 0.9318 0.5252
0.1987 0.0153 0.4660 0.2026
0.6038 0.7468 0.4186 0.6721
0.2722 0.4451 0.8462 0.8381
c6 =
5.0236

注意：请读者仔细对比以上命令间的差别，注意区分，特别是圆括号和花括号的使用。

4.2.3 元胞数组的显示

前面介绍了元胞数组的获取，MATLAB还提供了几个显示元胞数组内容的函数。

celldisp(A) 显示元胞数组A的全部或部分内容
cellplot(A,'legend') 图形显示元胞数组A的内容，参数legend控制色彩图例是否显示，可省略

【例4.14】元胞数组的内容获取
首先在命令窗口中输入以下内容，创建元胞数组A。
>> A(1,1)={'dada'}
>> A(2,1)={rand(4)}
>> A(3,1)={5.0236}

在MATALB命令窗口中输入元胞数组的名称，只显示元胞数组，不显示元胞单元中具体的内容。例如在命令窗口中输入：
>> A
返回结果如下：
A =
'dada'
[4x4 double]
[ 5.0236]
使用celldisp函数可以显示各个元胞的具体内容，在命令窗口中输入：
>> celldisp(A)
返回结果如下：
A{1} =
dada
A{2} =
0.2028 0.1988 0.9318 0.5252
0.1987 0.0153 0.4660 0.2026
0.6038 0.7468 0.4186 0.6721
0.2722 0.4451 0.8462 0.8381
A{3} =
5.0236
使用cellplot函数图形可以显示元胞数组，在命令窗口中输入：
>> cellplot(A) %绘制元胞数组内容
生成结果如图4.2所示。

图4-2.png

作者：德特数据
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