آموزش زبان برنامه نویسی متلب

 

همان طور که احتمالا تاکنون در متلب آنالیز متوجه شده‌اید، چند صباحی است که آموزش‌های مختلفی را ارایه می‌دهیم که از مبتدی شروع شده است و حتی بدون داشتن دانش برنامه نویسی نیز می‌توانید این آموزش‌های دنبال کرده و با متلب که یک زبان برنامه نویسی نسبتا پرکاربرد است آشنا شوید. بعد از مقالات مختلف اکنون در این مقاله تصمیم داریم تا به بحث بردار‌ها بپردازیم. پس همراه متلب آنالیز باشید تا گام دیگری در سرزمین برنامه نویسی برداریم.

بردار یک آرایه تک‌بعدی از اعداد در متلب است که این زبان برنامه نویسی نیز اجازه می‌دهد تا دو نوع از بردار‌ها را در برنامه خود مورد استفاده قرار دهید: الف) بردار‌های خطی ب) بردار‌های ستونی

بردار‌های خطی

بردار‌های خطی یا همان بردار‌های سطری از مجموعه‌ای اعداد تشکیل شده‌اند که درون دو بلوک قرار گرفته‌اند و برای برقراری فاصله بین آن‌ها نیز می‌توانید از Space (فاصله) و یا کاما استفاده کنید. در ادامه می‌توانید ساختار یک بردار خطی را مشاهده نمایید.

[r = [7 8 9 10 11

متلب با اجرا دستور بالا، پاسخ زیر را نمایش خواهد داد:

=r

    ۷    ۸    ۹   ۱۰   ۱۱

بردار‌های ستونی

بردار‌های ستونی نیز همانند بردار‌های سطری دارای اعدادی هستند که درون یک بلوک قرار می‌گیرند اما برای جدا کردن آن‌ها می‌بایست از نقطه-ویرگول کمک بگیرید. برای مثال، دستور زیر مربوط به یک بردار ستونی است:

[c = [7;  ۸;  ۹;  ۱۰; ۱۱

با اجرا دستور بالا نتیجه‌ای به شکل زیر نمایش داده خواهد شد:

=c

       ۷

       ۸

       ۹

      ۱۰

      ۱۱

عناصر تشکیل دهنده هر بردار

شما می‌توانید از طریق راه‌های مختلف اعداد و مقادیری را درون بردار‌ها قرار دهید که برای مثال عضو i از بردار v به شکل v(i) خطاب می‌شود. برای درک بهتر به مثال زیر توجه کنید:

v = [ 1; 2; 3; 4; 5; 6];                % creating a column vector of 6 elements

(v(3

متلب با اجرای دستور بالا، پاسخ زیر را نمایش خواهد داد:

ans =  ۳

در مثال بالا دستور داده شده بود که متلب سومین عضو بردار را نمایش دهد و چون مقدار سومین عضو آن بردار نیز عدد  ۳ بود، پس این عدد در پاسخ نمایش داده شد.

اگر شما می‌خواهید تمام اعداد و مقادیر موجود در بردار را به نمایش درآورید، می‌توانید از طریق دستور v(:) وارد عمل شوید که مثال زیر می‌تواند برای درک بهتر موضوع کمکتان کند:

v = [ 1; 2; 3; 4; 5; 6];               % creating a column vector of 6 elements

(:)v

دستور بالا، پاسخ زیر را ارایه خواهد داد:

 =ans

     ۱

     ۲

     ۳

     ۴

     ۵

 

البته باید بدین نکته نیز توجه داشته باشید که متلب امکان انتخاب اعداد مختلف را به همراه یکدیگر در یک دستور فراهم می‌آورد. برای مثال بیایید یک بردار سطری با ۹ عضو بسازیم. اگر شما بخواهید که عضو‌های ۳ تا ۷ از این بردار را نمایش دهید می‌توانید برای انجام این کار دستور sub_rv را فراخوانی کنید؛ کد‌های این مثال به شکل زیر خواهد بود:

;[rv = [1 2 3 4 5 6 7 8 9

(sub_rv = rv(3:7

با اجرا شدن این دستورات، متلب پاسخ زیر را نمایش خواهد داد:

=sub_rv

   ۳   ۴   ۵   ۶   ۷

همان طور که در مثال بالا مشاهده می‌کنید، اعضای سوم تا هفتم بردار بالا شامل اعداد ۳، ۴، ۵، ۶ و ۷ می‌شدند که متلب نیز به درستی پاسخ را نمایش داد.

عملیات بردار‌ها

باید توجه کنید که در متلب، بردار‌ها تنها به ساخت آن‌ها محدود نمی‌شود و می‌‌توانید عملیات مختلفی را بر روی آن‌ها انجام دهید که در این بین می‌توان به جمع، ضرب و… اشاره کرد. در ادامه می‌توانید با تک تک عملیات بردار‌ها آشنا شوید:

تفریق و جمع بردار‌ها

شما می‌‌توانید دو بردار را از یک دیگر تفریق کنید و یا بیافزایید. البته فرآیند هر دو عملیات شبیه به یکدیگر است و تنها می‌بایست علامت جمع و تفریق را در آن‌ها تغییر دهید. برای مثال به دستورات زیر توجه کنید:

;[A = [7, 11, 15, 23, 9

;[B = [2, 5, 13, 16, 20

C = A + B

;D = A – B

;(disp(C

;(disp(D

با وارد کردن دستور بالا، متلب نتیجه زیر را نمایش خواهد داد:

۹    ۱۶    ۲۸    ۳۹    ۲۹

۵     ۶     ۲     ۷   ۱۱

ضرب بردار‌ها

شما در متلب می‌‌توانید عدد خاصی را به بردار‌های خود ضرب کنید که این فرآیند نیز اصطلاحات Scalar Multiplication نامیده می‌شود و در مثال زیر می‌توانید درک بهتری از آن داشته باشید:

 ;[v = [ 12 34 10 8

m = 5 * v

پاسخ متلب برای دستورات بالا به شکل زیر خواهد بود:

 =m

    ۶۰   ۱۷۰    ۵۰    ۴۰

البته توجه داشته باشید که از طریق دستور بالا می‌توانید عمل‌های تقسیم، جمع و تفریق را نیز انجام دهید و در ابتدا مقاری عددی خود را وارد نمایید و سپس علامت جمع، تفریق، تقسیم و… را قرار دهید و بعد از انجام این کار نیز نام بردار خود را وارد کنید.

تبدیل بردار‌ها

از طریق قابلیت transpose شما می‌‌توانید بردار خود را تغییر دهید و برای مثال بردار سطری خود را به بردار ستونی تبدیل کنید و این کار نیز با علامت (‘) انجام می‌شود. مثال زیر شما در جهت آموزش بهتر این موضوع یاری خواهد کرد:

   ;[r = [ 1 2 3 4

;’tr = r

;[v = [1;2;3;4

;’tv = v

;(disp(tr); disp(tv

با اجرا این دستور، نتیجه زیر نمایش داده خواهد شد:

     ۱

     ۲

     ۳

     ۴

     ۱     ۲     ۳     ۴

همان طور که در مثال بالا مشاهده می‌کنید، برداری که سطری بود به بردار ستونی تغییر شکل داده است و برداری که ستونی بود به شکل یک بردار سطری در آمده است.

البته عملیات مربوط به بردار‌ها تنها به تفریق، جمع و… خلاصه نمی‌شود و در مقالات آینده بیشتر با این نوع از عملیات آشنا خواهیم شد که مربوط به اضافه کردن یک بردار جدید، فاصله انداختن بین عناصر و… می‌شود که در مقالات بعدی به امید خدا به آن‌ها پرداخته خواهد شد. پس برای آموزش زبان برنامه نویسی متلب همچنان همراه متلب آنالیز باشید.