优化算法matlab实现(一)相关matlab基础
2026/5/6 21:09:27 网站建设 项目流程

之前实现优化算法用的java、python、c++,matlab使用较少,接下来会用matlab来实现。此处记录了一些matlab中常用的函数和需要注意的地方。
Matlab版本2015b

1.向量

Matlab的名称就是矩阵实验室,其中大多数运算都是矩阵运算。不过,优化算法中,向量用的更多。矩阵中m*n的矩阵表示m行n列的矩阵,向量可以认为是1行n列的矩阵。
下面介绍如何初始化向量。

函数定义
zeros(m,n)生成一个m行n列,所有元素都为0的矩阵。
ones(m,n)生成一个m行n列,所有元素都为1的矩阵。

(1).生成一个5维向量,每一维都是0

A = zeros(1,5);

(2).生存一个5维向量,每一维都是1

A = ones(1,5);

2.随机数

函数定义
rand返回一个在区间 (0,1) 内均匀分布的随机数。
rand(n)返回一个 n×n 的随机数矩阵,其中每个值为区间 (0,1) 内均匀分布的随机数。
rand(m,n)返回一个 m×n 的随机数矩阵,其中每个值为区间 (0,1) 内均匀分布的随机数。
unidrnd(a)返回一个在区间 [1,a] 内均匀分布的随机整数。
unidrnd(a,n)返回一个 n×n 的随机数矩阵,其中每个值为区间 [1,a] 内均匀分布的随机整数。
unidrnd(a,m,n)返回一个 m×n 的随机数矩阵,其中每个值为区间 [1,a] 内均匀分布的随机整数。
unifrnd(a,b)返回一个在区间 (a,b) 内均匀分布的随机浮点数。
unifrnd(a,b,n)返回一个 n×n 的随机数矩阵,其中每个值为区间 (a,b) 内均匀分布的随机浮点数。
unifrnd(a,b,m,n)返回一个 m×n 的随机数矩阵,其中每个值为区间 (a,b) 内均匀分布的随机浮点数。
randperm(s)返回一个 1-s 的乱序整数序列。
randperm(s,n)返回一个 1-s 的乱序整数序列中的n个数,有重复值。
normrnd(mu,sigma)从均值参数为 mu 和标准差参数为 sigma 的正态分布中生成随机数。
normrnd(mu,sigma,n)返回一个 n×n 的随机数矩阵, 其中每个值从均值参数为 mu 和标准差参数为 sigma 的正态分布中生成随机数。
normrnd(mu,sigma,m ,n)返回一个 m×n 的随机数矩阵, 其中每个值从均值参数为 mu 和标准差参数为 sigma 的正态分布中生成随机数。

(1)生成一个(0,10)内的均匀随机数

A = 10*rand;

(2)生成一个4维向量,每一维为(2,5)内的均匀随机数

A = rand(1,4)*(5-2)+2; B = unifrnd(2,5,1,4);

(3)从1-10中随机选择一个整数

A = unidrnd(10); 取A(1)
B = randperm(10,1);

(4) 从1-10中随机选择2个不重复的整数

A = randperm(s); 取A(1),A(2)

3.运算符号

符号含义
+-向量的加减法,需要向量维度相同。
*向量乘法,得到一个值或一个向量。
.*向量点乘,得到一个向量。
^数值的幂。
.^向量中每个数值的幂。
:表示该维度的间隔值或所有值。
向量转置
><大于,小于,向量之间比较需要维度一致,同时返回向量.
A=[1,2,3]; B=[4,5,6]; A+B=[5,7,9] A*2=[2,4,6] A*B’=1*4+2*5+3*6=32 A.*B=[4,10,18] A.^2=[1,4,9] C=1:10=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10] D=1:2:10=[1,3,5,7,9] A>[2,2,2]=[0,0,1] B<A=[0,0,0]

4.循环

matlab中的循环从1开始。
matlab中的循环从1开始。
matlab中的循环从1开始。

% 从1取到10 for i = 1:10 end i=1; while i<=10 i=i+1; end

5.类

定义一个类A,文件A.m

classdef A %属性,公开的 properties end %属性,私有的 properties (Access = private) end %属性,受保护的,继承用 properties (Access = protected) a; end %方法,公开的 methods end %方法,私有的 methods(Access = private) end %方法,受保护的,继承用 methods(Access = protected) % 构造函数 function self = A (a) self.a =a; end %方法,打印a的值 function print(self) disp(self.a) end end end

定义一个类B,继承A,覆盖print方法。文件B.m

classdef B < A %属性,公开的 properties end %属性,私有的 properties (Access = private) end %属性,受保护的,继承用 properties (Access = protected) b; end %方法,公开的 methods % 构造函数 function self = B (a) %调用父类构造函数 self@A(a) self.b =a*a; end end %方法,私有的 methods(Access = private) end %方法,受保护的,继承用 methods(Access = protected) %方法,打印a的值 function print(self) disp(self.b) end end end

打印类A中的a,打印类B中的b。文件Test.m

a=2; class_a = A(a); class_a.print(); class_b = B(a); class_b.print();

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