Matlab基础篇：数据输入输出

news2024/11/23 20:17:07
前言

数据输入和输出是 Matlab 数据分析和处理的核心部分。良好的数据输入输出能够提高工作效率，并确保数据处理的准确性。本文将详细介绍 Matlab 数据输入输出的各种方法，包括导入和导出数据、数据处理和数据可视化。

一、导入数据

Matlab 提供了多种方法导入外部数据文件，包括文本文件、Excel 表格、数据库等。以下是几种常用的导入数据方法。

  1. 导入文本文件
    • 使用 load 函数导入简单的文本文件：

    data = load('data.txt');  % 导入 txt 文件

  • 使用 fscanf 和 fgets 函数读取特定格式的文本文件：

    fid = fopen('data.txt', 'r');  % 打开文件
    data = fscanf(fid, '%f');      % 逐行读取数据
    fclose(fid);                   % 关闭文件

  1. 导入 CSV 文件
    • 使用 csvread 函数导入 CSV 文件：

    csv_data = csvread('data.csv');  % 读取 CSV 文件

  • 使用 readtable 函数导入 CSV 文件，并将数据存储在一个表中，便于后续处理：

    table_data = readtable('data.csv');  % 读取 CSV 文件到表

  1. 导入 Excel 文件
    • 使用 xlsread 函数导入 Excel 文件：

    [num, txt, raw] = xlsread('data.xlsx');  % 读取 Excel 文件

  • 使用 readmatrix 和 readcell 函数导入 Excel 文件：

    matrix_data = readmatrix('data.xlsx');  % 读取 Excel 文件中的数值数据
    cell_data = readcell('data.xlsx');  % 读取 Excel 文件中的所有数据

  1. 从数据库导入数据
    • 通过 database 函数连接到数据库，并使用 SQL 查询语句进行数据导入：

    conn = database('database_name', 'username', 'password');  % 连接到数据库
    curs = exec(conn, 'SELECT * FROM table_name');  % 执行 SQL 查询
    curs = fetch(curs);  % 获取查询结果
    db_data = curs.Data;  % 保存数据
    close(conn);  % 关闭数据库连接

以下是几种常用的导入数据方法总结：

导入方法函数示例说明
文本文件loaddata = load('data.txt');适用于简单数字文本文件
文本文件fscanf, fgetsfscanf(fid, '%f');适用于特定格式的文本文件
CSV 文件csvreadcsv_data = csvread('data.csv');导入 CSV 文件
CSV 文件readtabletable_data = readtable('data.csv');导入 CSV 文件到表
Excel 文件xlsread[num, txt, raw] = xlsread('data.xlsx');导入 Excel 文件
Excel 文件readmatrix, readcellmatrix_data = readmatrix('data.xlsx');导入 Excel 文件中的数据
数据库database, exec, fetchconn = database(...); curs = exec(...);从数据库导入数据

二、导出数据

在数据处理和分析完毕之后，常常需要将结果导出到文件中保存或与他人共享。Matlab 提供了多种导出数据的方法。

  1. 导出到文本文件
    • 使用 save 函数导出变量到 .mat 文件（Matlab 专用格式）：

    save('result.mat', 'data');  % 将变量 data 保存到 result.mat 文件

  • 使用 fprintf 函数导出数据到文本文件：

    fid = fopen('result.txt', 'w');  % 打开文件
    fprintf(fid, '%.2f\n', data);    % 将数据写入文件
    fclose(fid);                     % 关闭文件

  1. 导出到 CSV 文件
    • 使用 csvwrite 函数将数据导出到 CSV 文件：

    csvwrite('result.csv', data);  % 将数据保存到 CSV 文件

  • 使用 writetable 函数将表格导出到 CSV 文件：

    writetable(table_data, 'result.csv');  % 将表格数据保存到 CSV 文件

  1. 导出到 Excel 文件
    • 使用 xlswrite 函数将数据导出到 Excel 文件：

    xlswrite('result.xlsx', data);  % 将数据保存到 Excel 文件

  • 使用 writematrix 和 writecell 函数将数据导出到 Excel 文件：

    writematrix(matrix_data, 'result.xlsx');  % 将矩阵数据保存到 Excel 文件
    writecell(cell_data, 'result.xlsx');  % 将元胞数据保存到 Excel 文件

以下是几种常用的导出数据方法总结：

导出方法函数示例说明
文本文件savesave('result.mat', 'data');保存到 Matlab 专用格式
文本文件fprintffprintf(fid, '%.2f\n', data);导出到文本文件
CSV 文件csvwritecsvwrite('result.csv', data);保存到 CSV 文件
CSV 文件writetablewritetable(table_data, 'result.csv');将表格保存到 CSV 文件
Excel 文件xlswritexlswrite('result.xlsx', data);保存到 Excel 文件
Excel 文件writematrix, writecellwritematrix(data, 'result.xlsx');将矩阵或元胞保存到 Excel 文件

三、数据处理

在数据导入之后，我们常常需要对数据进行一些处理，如排序、筛选、统计和清理。

  1. 数据排序
    • 使用 sort 函数对数组或矩阵进行排序：

    sorted_data = sort(data);  % 对数组进行排序
    sorted_matrix = sortrows(matrix_data);  % 对矩阵的行进行排序

  1. 数据筛选
    • 使用逻辑索引对数据进行筛选：

    filtered_data = data(data > 10);  % 筛选出大于 10 的数据

  1. 数据统计
    • 使用 Matlab 提供的统计函数对数据进行统计分析：

    mean_data = mean(data);      % 计算平均值
    std_data = std(data);        % 计算标准差
    median_data = median(data);  % 计算中位数

  1. 数据清理
    • 使用 isnan 和 fillmissing 函数对缺失数据进行标记和处理：

    data_with_nan = [1, 2, NaN, 4];
    idx_nan = isnan(data_with_nan);  % 标记缺失数据
    data_filled = fillmissing(data_with_nan, 'linear');  % 使用线性插值填补缺失数据

以下是常见数据处理方法的总结：

数据处理方法函数示例说明
数据排序sort, sortrowssorted_data = sort(data);对数组或矩阵进行排序
数据筛选逻辑索引filtered_data = data(data > 10);筛选出特定条件的数据
数据统计mean, std, medianmean_data = mean(data);计算平均值、中位数、标准差
数据清理isnan, fillmissingdata_filled = fillmissing(data_with_nan, 'linear');处理缺失数据

四、数据可视化

数据处理完毕之后，我们可以通过数据可视化来更直观地展示数据。Matlab 提供了丰富的数据可视化工具，能够绘制各种类型的图形，用于数据分析和展示。

  1. 绘制基本图形
    • 二维线图：使用 plot 函数绘制基本的二维线图。

        x = 0:0.1:10;
        y = sin(x);
        plot(x, y);  % 绘制二维线图
        title('Sine Wave');
        xlabel('x');
        ylabel('sin(x)');
        grid on;  % 打开网格

  • 散点图：使用 scatter 函数绘制二维散点图。

        x = randn(100, 1);
        y = randn(100, 1);
        scatter(x, y, 'filled');
        title('Scatter Plot');
        xlabel('x');
        ylabel('y');
        grid on;

  • 柱状图：使用 bar 函数绘制柱状图。

        categories = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E'};
        values = [10, 20, 30, 25, 15];
        bar(categorical(categories), values);
        title('Bar Graph');
        xlabel('Category');
        ylabel('Values');

  1. 绘制高级图形
    • 箱线图：使用 boxplot 函数绘制箱线图，用于显示数据分布和异常值。

        data = randn(100, 5);
        boxplot(data);
        title('Box Plot');
        xlabel('Category');
        ylabel('Values');

  • 热图：使用 heatmap 函数绘制热图，主要用于展示矩阵数据的大小和分布。

        data = rand(10, 10);
        heatmap(data);
        title('Heatmap');

  • 三维表面图：使用 surf 函数绘制三维表面图。

        [X, Y] = meshgrid(-3:0.1:3, -3:0.1:3);
        Z = sin(sqrt(X.^2 + Y.^2));
        surf(X, Y, Z);
        title('Surface Plot');
        xlabel('X');
        ylabel('Y');
        zlabel('Z');
        grid on;

下表总结了一些常用的绘图函数及其示例：

图形类型函数示例说明
二维线图plotplot(x, y);绘制二维线图
散点图scatterscatter(x, y, 'filled');绘制二维散点图
柱状图barbar(categorical(cat), values);绘制柱状图
箱线图boxplotboxplot(data);绘制箱线图
热图heatmapheatmap(data);绘制热图
三维表面图surfsurf(X, Y, Z);绘制三维表面图

  1. 数据绘图示例
    下面通过一个综合示例，展示如何进行数据读取、处理、绘图的全过程。

示例：从 CSV 文件中导入数据，进行简单的数据处理，并绘制几种图形展示结果。

假设有一个 CSV 文件 data.csv，内容如下：

ID,Value1,Value2
1,10,100
2,15,110
3,20,105
4,25,95
5,30,120

  1. 导入数据

    % 导入数据到表格
    data = readtable('data.csv');

  1. 数据处理

    % 计算 Value1 和 Value2 的平均值
    mean_val1 = mean(data.Value1);
    mean_val2 = mean(data.Value2);
    
    % 筛选出 Value1 大于 20 的数据
    filtered_data = data(data.Value1 > 20, :);

  1. 数据可视化

    % 绘制折线图
    figure;
    subplot(2, 2, 1);
    plot(data.ID, data.Value1, '-o', 'DisplayName', 'Value1');
    hold on;
    plot(data.ID, data.Value2, '-s', 'DisplayName', 'Value2');
    title('Line Plot of Values');
    xlabel('ID');
    ylabel('Values');
    legend('show');
    grid on;

    % 绘制散点图
    subplot(2, 2, 2);
    scatter(data.Value1, data.Value2, 'filled');
    title('Scatter Plot of Value1 vs Value2');
    xlabel('Value1');
    ylabel('Value2');
    grid on;

    % 绘制柱状图
    subplot(2, 2, 3);
    bar(categorical(data.ID), [data.Value1, data.Value2]);
    title('Bar Graph of Values');
    xlabel('ID');
    ylabel('Values');
    legend({'Value1', 'Value2'});
    grid on;

    % 绘制箱线图
    subplot(2, 2, 4);
    boxplot([data.Value1, data.Value2], {'Value1', 'Value2'});
    title('Box Plot of Values');
    ylabel('Values');

通过此综合示例，我们从 CSV 文件中导入数据，进行了简单的数据处理，并绘制了折线图、散点图、柱状图和箱线图，用于展示和分析数据。

五、总结

本文详细介绍了 Matlab 的数据输入输出功能，包括如何导入和导出文本文件、CSV 文件、Excel 文件以及数据库中的数据。同时，通过数据处理方法，如数据排序、筛选、统计和清理，对导入的数据进行了处理。最后，介绍了数据可视化工具，通过各种图形展示数据处理结果。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/1834691.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

使用Tkinter创建带查找功能的文本编辑器

使用Tkinter创建带查找功能的文本编辑器

使用Tkinter创建带查找功能的文本编辑器 介绍效果代码解析创建主窗口添加菜单栏实现文件操作实现查找 完整代码 介绍 在这篇博客中，我将分享如何使用Python的Tkinter库创建一个带有查找功能的简单文本编辑器。 效果 代码解析 创建主窗口 import tkinter as tkcl…
阅读更多...
第二十章 迭代器模式

第二十章 迭代器模式

目录 1 迭代器模式介绍 2 迭代器模式原理 3 迭代器模式实现 4 迭代器模式应用实例 5 迭代器模式总结 1 迭代器模式介绍 迭代器模式(Iterator pattern)又叫游标（Cursor）模式，它的原始定义是：迭代器提供一种对容器对象中的各…
阅读更多...
supOS数据集成

supOS数据集成

为解决企业数据孤岛问题，supOS对外提供了天湖能力，APP应用集成到supOS后可以使用supOS的天湖，所有数据归集到天湖，利用supOS的ESB消息总线能力实现各个业务系统的服务注册，对外提供统一消息总线能力，从而解…
阅读更多...
电致变色和电泳——有什么区别？

电致变色和电泳——有什么区别？

虽然电泳显示器和电致变色显示器都是反射显示器的示例，但其基础技术却截然不同。电致变色显示器采用超薄聚合物，可响应施加的电场而改变颜色。电场使电致变色材料发生化学氧化和还原。这种变化需要的能量很少，而且比较稳定，因此刷…
阅读更多...
【尚庭公寓SpringBoot + Vue 项目实战】后台岗位管理（十六）

【尚庭公寓SpringBoot + Vue 项目实战】后台岗位管理（十六）

【尚庭公寓SpringBoot Vue 项目实战】后台岗位管理（十六） 文章目录 【尚庭公寓SpringBoot Vue 项目实战】后台岗位管理（十六）1、业务说明2、逻辑模型介绍3、接口开发3.1、分页查询岗位信息3.2、保存或更新岗位信息3.3、根据ID删…
阅读更多...
vue项目build 打包之后如何本地访问

vue项目build 打包之后如何本地访问

vue项目build 打包之后如何本地访问 注意：vue项目build打包后 如果想实现本地访问 不能直接打开访问dist文件中的HTML文件（因为页面带会报错打不开。），需要启一个服务，通过服务来访问： 具体操作过程如下&am…
阅读更多...
2024/06/18--代码随想录算法7/17|198.打家劫舍、213.打家劫舍II、337.打家劫舍III

2024/06/18--代码随想录算法7/17|198.打家劫舍、213.打家劫舍II、337.打家劫舍III

198.打家劫舍 力扣链接 动态规划5步曲 确定dp数组（dp table）以及下标的含义： dp[i]: 下标i内（包括i）的房屋，最多可以偷到的金额为dp[i]确定递推公式 dp[i] max(dp[i-1], dp[i-2]nums[i]）dp数…
阅读更多...
磨削可以减少噪音和振动，并有助于提高电动汽车的齿轮效率

磨削可以减少噪音和振动，并有助于提高电动汽车的齿轮效率

随着汽油成本的不断增加以及保护环境的愿望不断增强，电动汽车的发展势头越来越强劲也就不足为奇了。汽车制造商正在积极推动推出全电动产品，甚至比最初的目标日期 2040 年还要早。为了支持电气化的发展，支持这些车辆的供应链正在进行巨额投资…
阅读更多...
全网最全！25届最近5年上海交通大学自动化考研院校分析

全网最全！25届最近5年上海交通大学自动化考研院校分析

上海交通大学 目录 一、学校学院专业简介 二、考试科目指定教材 三、近5年考研分数情况 四、近5年招生录取情况 五、最新一年分数段图 六、历年真题PDF 八、学费&奖学金&就业方向 一、学校学院专业简介 二、考试科目指定教材 1、考试科目介绍 2、指定教材介绍…
阅读更多...
Windows CSC 服务特权提升漏洞复现（CVE-2024-26229）

Windows CSC 服务特权提升漏洞复现（CVE-2024-26229）

漏洞信息 Windows CSC服务特权提升漏洞。 当程序向缓冲区写入的数据超出其处理能力时，就会发生基于堆的缓冲区溢出，从而导致多余的数据溢出到相邻的内存区域。这种溢出会损坏内存，并可能使攻击者能够执行任意代码或未经授权访问系统。本质上…
阅读更多...
html5 draggable组件拖动自由布局的实现

html5 draggable组件拖动自由布局的实现

如何使元素支持拖动 实现组件的自由拖动的核心就是 html5 中新添加的全局属性 draggable 属性，该属性规定了元素是否可进行拖动。属性值如下所示： true：规定元素的可拖动的false：规定元素不可拖动auto：使用浏览器的默…
阅读更多...
【数据结构与算法】循环队列 重要知识点详解

【数据结构与算法】循环队列 重要知识点详解

循环队列的数据结构。 struct CircularQueue {ElemType a[MaxSize];int front, rear; };这个结构体包含三个成员： a 是一个 ElemType 类型的数组，用于存储循环队列的元素。front 是一个整数，表示队列头部元素的前一个位置。rear 是一个整数…
阅读更多...
计算机跨考现状，两极分化现象很严重

计算机跨考现状，两极分化现象很严重

其实我觉得跨考计算机对于一些本科学过高数的同学来说有天然的优势 只要高数能学会，那计算机那几本专业课，也能很轻松的拿下，而对于本科是文科类的专业，如果想跨考计算机，难度就不是一般的大了。 现在跨考计算机呈现…
阅读更多...
Hazelcast 分布式缓存 在Seatunnel中的使用

Hazelcast 分布式缓存 在Seatunnel中的使用

1、背景 最近在调研seatunnel的时候，发现新版的seatunnel提供了一个web服务，可以用于图形化的创建数据同步任务，然后管理任务。这里面有个日志模块，可以查看任务的执行状态。其中有个取读数据条数和同步数据条数。很好奇这个数据…
阅读更多...
React+TS前台项目实战（十一）-- 全局常用组件提示语可复制Link组件封装

React+TS前台项目实战（十一）-- 全局常用组件提示语可复制Link组件封装

文章目录 前言HighLightLink组件1. 功能分析2. 代码详细注释3. 使用方式4. 效果展示 总结 前言 今天这篇讲的这个组件，是一个用于高亮显示文本并添加可选的跳转链接，提示文本，复制文本的 React 组件 HighLightLink组件 1. 功能分析 &#x…
阅读更多...
Pyqt QCustomPlot 简介、安装与实用代码示例（一）

Pyqt QCustomPlot 简介、安装与实用代码示例（一）

目录 简介安装实用代码示例带有填充的简单衰减正弦函数及其红色的指数包络线具有数据点的 sinc 函数、相应的误差条和 2--sigma 置信带几种散点样式的演示展示 QCustomPlot 在设计绘图方面的多功能性 结语 所有文章除特别声明外，均采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议。转…
阅读更多...
基于uni-app和图鸟UI的智慧校园圈子小程序开发实践

基于uni-app和图鸟UI的智慧校园圈子小程序开发实践

摘要： 随着教育信息化和“互联网教育”的快速发展，智慧校园建设已成为推动校园管理现代化、提高教育教学质量的重要手段。本文介绍了基于uni-app和图鸟UI开发的智慧校园圈子小程序，旨在通过一站式服务、个性化定制、数据互通和安全可靠等特点…
阅读更多...
outline server 服务搭建到 Ubuntu

outline server 服务搭建到 Ubuntu

安装outline manager到本地电脑 Windows版： https://github.com/Jigsaw-Code/outline-releases/blob/master/manager/Outline-Manager.exe MacOS版 https://github.com/Jigsaw-Code/outline-releases/blob/master/manager/Outline-Manager.dmg 启动outline manager 点击…
阅读更多...
Proteus8.13安装及使用

Proteus8.13安装及使用

Proteus安装包下载地址 具体安装方法如下： 退出所有杀毒软件,右键以管理员身份运行 如果缺插件安装插件然后点击安装 如果遇到这种需要勾选的都勾选 安装插件完成 安装过程: 安装完成后桌面会自动出现图标 注意这个安装包是免破解的, 安装好以后可以直接使用 打…
阅读更多...
使用人工智能帮忙盲人进行环境地图绘制

使用人工智能帮忙盲人进行环境地图绘制

介绍 据报道，仓鼠、狼、黑猩猩和蝙蝠等智能动物可以学习环境地图，并选择适当的行动路径。 因此，机器人自我定位和绘制环境地图以实现智能行为被认为是非常重要的。 另一方面，如果通过机器学习（如神经网络&#xff0…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023