Где field1 – название первого поля структуры; VALUES1 – переменная первого поля структуры, и т.д
Приведем пример, в котором использование структуры позволяет эффективно представить данные. Таким примером будет инвентарный перечень книг, в котором для каждой книги необходимо указывать ее наименование, автора и год издания. Причем количество книг может быть разным, но будем полгать, что не более 100. Для хранения информации об одной книге будем использовать структуру, которая задается в MatLab с помощью ключевого слова struct следующим образом:
S = struct('title','','author','','year',0);
В итоге задается структура с тремя полями: title, author и year. Каждое поле имеет свой тип данных и значение.
Для того, чтобы записать в эту структуру конкретные значения используется оператор ‘.’ (точка) для доступа к тому или иному полю структуры:
S.title = 'Евгений Онегин';
S.author = 'Пушкин';
S.year = 2000;
и таким образом, переменная S хранит информацию о выбранной книге.
Однако по условиям задачи необходимо осуществлять запись не по одной, а по 100 книгам. В этом случае целесообразно использовать вектор структур lib, который можно задать следующим образом:
lib(100,1) = struct('title','','author','','year',0);
и записывать информацию о книгах так:
lib(1).title = 'Евгений Онегин';
lib(1).author = 'Пушкин';
lib(1).year = 2000;
Данный пример показывает удобство хранения информации по книгам. Графически массив структур можно представить в виде таблицы, в которой роль столбцов играют поля, а роль строк элементы массива структур (рис. 1.1).
При работе со структурами полезными являются следующие функции:
isstruct( S ) – возвращает истину, если аргумент структура
isfield( S, 'name') – возвращает истину, если имеется такое поле
fieldnames( S ) – возвращает массив строк с именами всех полей
которые позволяют программно определить всю необходимую информацию о той или иной структуре и корректно выполнять обработку ее полей.
название | автор | год издания | |
lib[1] | lib[1].title | lib[1].author | lib[1].year |
lib[2] | lib[2].title | lib[2].author | lib[2].year |
lib[3] | lib[3].title | lib[3].author | lib[3].year |
![]() | |||
lib[100] | lib[100].title | lib[100].author | lib[100].year |
Рис. 1.1. Графическое представление массива структур хранения информации по 100 книгам
Ячейки в MatLab
Ячейки также как и структуры могут содержать разные типы данных, объединенные одной переменной, но в отличии от вектора структур, вектор ячеек может менять тип данных в каждом элементе. Таким образом, вектор ячеек является универсальным контейнером – его элементы могут содержать любые типы и структуры данных, с которыми работает MatLab – векторы чисел любой размерности, строки, векторы структур и другие (вложенные) векторы ячеек.
Методы создания вектора ячеек похожи на методы создания вектора структур. Как и в случае структур, векторы ячеек могут быть созданы либо путём последовательного присваивания значений отдельным элементам массива, либо созданы целиком при помощи специальной функции cell(). Однако в любом случае важно различать ячейку (элемент вектора ячеек) и её содержимое. Ячейка – это содержимое плюс некоторая оболочка (служебная структура данных) вокруг этого содержимого, позволяющая хранить в ячейке произвольные типы данных любого размера.
Приведем пример создания вектора ячеек хранения разных типов данных.
book = struct('title','Онегин','author','Пушкин','year',2000);
MyCell(1)={book};
MyCell(2)={'Пушкин'};
MyCell(3)={2000};
Здесь задан вектор ячеек MyCell с тремя элементами. Первый элемент соответствует структуре, второй – строке, а третий – числу. В этом и заключается особенность организации данных с помощью ячеек: у каждого элемента свой тип данных.
Для обращения к содержимому той или иной ячейки используются фигурные скобки, внутри которых ставится индекс элемента с которым предполагается работа:
MyCell{1}
Выведет на экран
title: 'Евгений Онегин'
author: 'Пушкин'
year: 2000
Если же используются круглые скобки, то будет возвращена структура данных вместо отдельных значений, например
MyCell(1)
выведет
[1x1 struct]
Для того чтобы задать вектор или матрицу ячеек с пустыми (неопределенными) значениями, используется функция cell() как показано ниже.
MyCellArray = cell(2, 2);
задается матрица размером 2х2. Данную инициализацию целесообразно выполнять когда нужно определить большой вектор или матрицу ячеек и в цикле задавать их значения. В этом случае MatLab сразу создает массивы нужных размеров, в результате чего повышается скорость выполнения программ.
В заключении рассмотрим возможность программирования функции с произвольным числом аргументов благодаря использованию ячеек. Для этого в качестве аргумента функции указывается ключевое слово varargin, которое интерпретируется внутри функции как вектор ячеек с переданными аргументами:
function len = SumSquare( varargin )
n= length( varargin );
len = 0;
for k = 1 : n
len = len + varargin{ k }(1)^2 +varargin{ k }(2)^2;
end
Данная функция вычисляет сумму квадратов чисел, которые передаются ей следующим образом:
SumSquare( [ 1 2], [3 4] ) % ответ 30
SumSquare( [ 1 2], [3 4], [ 5 6] ) % ответ 91
Таким образом, благодаря использованию ячеек функции SumSquare() можно передавать произвольное число двумерных векторов.