如何在 MATLAB 中查找非零元素的索引和值?
MATLAB 是一个强大的工具，可以执行与数组和矩阵相关的操作和计算。在 MATLAB 中，数组或矩阵是一种用于存储数字数据的数据结构。存储在数组或矩阵中的每个值称为元素。元素在数组或矩阵中的位置称为元素的索引。
MATLAB 提供了一个内置函数"find"，使我们能够在给定数组或矩阵中找到非零元素的索引和值。但是，在 MATLAB 中，我们也可以使用循环机制(即不使用"find"函数)找到非零元素的值和索引。
下面解释了使用 MATLAB 在数组中查找非零元素的值和索引的这两种方法。
(1)。不使用"find"函数查找非零元素的索引和值
在 MATLAB 中，我们可以不使用"find"函数查找数组或矩阵中非零元素的索引和值。为此，我们循环遍历矩阵的元素以检查它们是否为零。如果元素为非零值，则循环将提取其索引和值并存储在另一个数组中。
示例
让我们举一个例子来实际了解不使用"find"函数查找非零元素的索引和值的过程。
% MATLAB 程序用于在不使用"find"函数的情况下查找非零元素的索引和值
% 创建示例矩阵
X = [0, 5, 0, 3; 0, 2, 1, 0; 2, 0, 7, 0; 1, 0, 3, 7];
% 创建一个空数组来存储非零元素的索引
I = [];
% 创建一个空数组来存储非零元素的值
V = [];
% 确定输入矩阵的大小
[m, n] = size(X);
% 循环遍历矩阵的元素
for i = 1 : m
for j = 1 : n
if X(i, j) ~= 0 % 检查元素是否非零
% 存储非零元素的索引
I = [I; i, j];
% 存储非零元素的值
V = [V; X(i, j)];
end
end
end
% 显示结果
disp('Input matrix:');
disp(X);
disp('Indices of non-zero elements:');
disp(I);
disp('Values of non-zero elements:');
disp(V);
输出
Input matrix:
0 5 0 3
0 2 1 0
2 0 7 0
1 0 3 7
Indices of non-zero elements:
1 2
1 4
2 2
2 3
3 1
3 3
4 1
4 3
4 4
Values of non-zero elements:
5
3
2
1
2
7
1
3
7
代码说明:
在此 MATLAB 代码中，我们首先创建一个示例矩阵"X"。然后，我们创建两个空数组，一个用于存储非零元素"I"的索引，另一个用于存储非零元素"V"的值。
之后，我们确定矩阵或数组的大小以定义适当的循环。然后，我们指定"for"循环，该循环查找输入矩阵中的非零元素，并将其索引和值分别存储在数组"I"和"V"中。
最后，我们显示输入矩阵、非零元素的索引及其值。
(2)。使用"find"函数查找非零元素的索引和值
在 MATLAB 中，"find"函数是一个内置函数，用于查找数组或矩阵中非零元素的索引和值。
语法
要查找非零元素的索引和值，我们可以使用"find"函数的以下语法，
[row_ind, col_ind, V] = find(X);
此处，变量"row_ind"存储非零元素的行索引，变量"col_ind"存储非零元素的列索引，"V"存储非零元素的值，X 是输入矩阵。
让我们看一个例子来了解如何实现 MATLAB 代码以使用"find"函数查找数组中非零元素的索引和值。
示例
% MATLAB 代码使用"find"函数查找非零元素的索引和值
% 创建输入矩阵
X = [0, 5, 0, 3; 0, 2, 1, 0; 2, 0, 7, 0; 1, 0, 3, 7];
% 查找非零元素的索引和值
[row_ind, col_ind, V] = find(X);
% 显示结果
disp('Input matrix:');
disp(X);
disp('Row indices of non-zero elements:');
disp(row_ind);
disp('Column indices of non-zero elements:');
disp(col_ind);
disp('Values of non-zero elements:');
disp(V);
输出
Input matrix:
0 5 0 3
0 2 1 0
2 0 7 0
1 0 3 7
Row indices of non-zero elements:
3
4
1
2
2
3
4
1
4
Column indices of non-zero elements:
1
1
2
2
3
3
3
4
4
Values of non-zero elements:
2
1
5
2
1
7
3
3
7
代码说明
在此 MATLAB 示例中，首先，我们创建一个包含零和非零元素的输入矩阵"X"。然后，我们调用"find"函数来确定非零元素的索引和值。非零元素的索引存储在向量"row_ind"和"col_ind"中，值存储在向量"V"中。
最后，我们显示输入矩阵、非零元素的行索引和列索引以及非零元素的值。
结论
在本教程中，我解释了使用 MATLAB 在数组或矩阵中查找非零元素的索引和值的两种不同方法。在第一种方法中，我们使用"for"循环来查找数组中的非零元素，然后查找它们的索引和值。在第二种方法中，我们使用了内置函数"find"来确定非零元素的索引和值。
