编程:组织数据

或

课程模块
使用R2022a创建。兼容R2021b及后续版本。

描述

本课程模块包含互动式生活的脚本教授与计算机编程相关的基本概念和基本术语。本模块重点介绍与数据处理相关的概念和实践。一个脚本探索文本数据类型，包括字符串和字符数组。另一个脚本研究数值数据类型，包括单精度和双精度浮点数据类型、整数数据类型和布尔值。第三个脚本解决了新手在不理解程序如何与计算机内存交互时可能遇到的常见效率问题。最后一个脚本处理用于存储数据的数据结构，包括数组、表、结构和单元格数组。

这些课程可以作为讲座的一部分，作为教学活动，或作为课外完成的互动作业。

通过下载和解压缩存储库，开始学习编程:组织数据交互示例。然后，双击OrganizingData。MATLAB®中的prj文件。从那里开始，您可以按照登录页面的说明开始学习示例。现场脚本内的说明将指导您通过练习和活动。通过每次运行一个部分来开始使用每个活动脚本。若要中途停止运行脚本或部分(例如，如果循环运行的时间超过预期)，请单击停止按钮运行部分的住编辑器选项卡。

先决条件的领域知识

本模块假定您熟悉基本的编程概念(例如，浮点双精度、字符串、常量、向量、矩阵、数组和for循环)以及如何在MATLAB中使用它们。这些想法都是通过交互式的例子来呈现的编程基础．你也可以用MATLAB斜坡弯道作为熟悉MATLAB的另一个资源。

细节

Strings.mlx

您可以为计算机定义、编辑、格式化和将文本数据串在一起。这个脚本研究字符串、字符数组和数值数据类型，并讨论它们如何在MATLAB中交互。格式化字符串，修改和提取子字符串，以及构建包含数值计算结果的复合字符串都被探讨了。

在这个脚本中，学生将……

• 研究字符数组和Unicode值之间的关系。
• 尝试构建二维字符数组和字符串数组。
• 通过连接、修改大小写、重新排序字符、提取或替换子字符串或从数值数据格式化文本数据来格式化字符串。
• 从一个规则格式但随机生成的句子中提取月份。

NumericDataTypes.mlx

不同的数值数据类型针对不同的操作进行了优化。这个脚本研究了二进制数字系统以及它如何导致浮点、整数和布尔数据类型。

在这个脚本中，学生将……

• 创建一个例子，说明浮点算术和符号算术之间的区别。
• 探究涉及混合数值数据类型的数学操作的结果。
• 识别32位无符号整数的可能值。
• 使用文档来发现如何在MATLAB中执行数学计算。

Memory.mlx

了解一点程序如何与内存交互可以帮助您编写高效的程序，或者理解为什么某些算法在某些实现中可能比其他实现快得多。这个脚本研究高级内存管理，并演示如何编写更高效的内存代码。

一个实现简单矩阵乘法算法的简单例子:

在这个脚本中，学生将……

• 比较以内存高效和内存低效方式组织的计算结果。
• 应用对内存的理解来识别有效的计算模式，如预分配。

StoringData.mlx

不同的数据存储结构针对不同类型的数据和访问进行了优化。该脚本有助于将数组、表、结构数组和单元格数组作为存储数据的结构进行研究。例子包括海面温度数据和太阳能发电数据。

在这个脚本中，学生将……

• 读取元数据以理解数据集。
• 使用数组存储相同类型的多维数据，并使用维度索引、逻辑索引或线性索引访问单个元素或子数组。
• 使用表存储不同类型数据(如键/值集)的链接集，并将信息提取为表、单变量数组或连接变量数组。
• 使用结构数组存储不同类型和大小的链接数据，并使用点表示法访问结构数组中的字段或表中的变量。
• 识别单元格数组并将数据提取到其他数据结构。
• 通过插值缺失的值来清理数据。
• 通过分析数据回答问题。
• 在类型和结构之间转换数据。

相关的课件模块

• 编程基础在GitHub或或
• 编程:构建代码在GitHub或或

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MATLAB®，映射工具箱™(StoringData.mlx)、符号数学工具箱™(Strings.mlx）

许可证

该模块的license在License.md这个GitHub存储库中的文件。

支持

根据指导老师的要求提供解决方案。如果您想寻求解决方案或有问题，请联系MathWorks在线教学团队。

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