MATLAB程序设计与应用 2.6 字符串

MATLAB程序设计与应用

2. 第2章 MATLAB数据及其运算

2.6 字符串

实际应用中，有两种基本的数据类型，一个是数值型数据，一个是字符型数据或称字符串数据。数值型数据比较好理解，是指能参与数值运算的数据，又分为整型、浮点型和复数型。字符型数据在日常应用中则不太强调，但却是大量存在的，例如统计一篇英文文章中不同英文字母出现的次数，按姓名排序，等等。字符串数据由若干个字符组成，这些字符可以是计算机系统中允许使用的任何字符。

2.6.1 字符串的表示

在 MATLAB中,字符串是用单引号括起来的字符序列。

>> xm = 'Hello world'

xm =

    'Hello world'
1
2
3
4
5

若字符串中的字符含有单引号，则该单引号字符要用两个单引号来表示。

>> 'I''m a student.'

ans =

    'I'm a student.'
1
2
3
4
5

MATLAB将一个字符串当作一个行向量,每个元素对应一个字符，其引用方法和数值向量相同。

>> A = 'ABCDEF';
>> A(1:3)

ans =

    'ABC'
1
2
3
4
5
6

建立多行字符串，形成字符串矩阵。

>> ch = ['abcdef';'123456']

ch =

  2×6 char 数组

    'abcdef'
    '123456'

>> ch(2,3)

ans =

    '3'
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

这里要求各行字符数要相等。为此,有时用空格来调节各行的长度，使它们彼此相等。

例子：建立一个字符串向量,然后对该向量做如下处理。

• 取第1～~5个字符组成的子字符串。
• 将字符串倒过来重新排列。
• 将字符串中的小写字母变成相应的大写字母，其余字符不变。
• 统计字符串中小写字母的个数。

>> ch = 'ABc123d4e56Fg9';
>> subch = ch(1:5); % 取子字符串
>> subch

subch =

    'ABc12'

>> revch = ch(end:-1:1) %将字符串倒排

revch =

    '9gF65e4d321cBA'

>> k = find(ch >= 'a' & ch <= 'z') % 找出小写字母的位置

k =

     3     7     9    13

>> ch(k) = ch(k) - ('a' - 'A') %根据位置将小写字母变成相应的大写字母

ch =

    'ABC123D4E56FG9'

>> length(k) %小写字母的个数

ans =

     4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
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18
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20
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25
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27
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29
30
31

2.6.2 字符串的操作

1. 字符串的执行 eval(s)

   与字符串有方的一个重要函数是 eval，它的作用是把学符串的内容作为对应的 MATLAB的命令来执行。

   >> t = pi;
   >> m = '[t,sin(t),cos(t)]';
   >> y = eval(m)
   
   y =
   
       3.1416    0.0000   -1.0000
   1
   2
   3
   4
   5
   6
   7

2. 字符串与数值之间的转换

   字符串是以ASCHI码形式存储的，abs和 double函数都可以用来获取字符串矩阵所对应的ASCII码数值矩阵。相反，char函数可以把 ASCI码矩阵转换为字符串矩阵。

   >> s1 = 'MATLAB';
   >> a = abs(s1)
   
   a =
   
       77    65    84    76    65    66
   
   >> char(a + 32)
   
   ans =
   
       'matlab'
   1
   2
   3
   4
   5
   6
   7
   8
   9
   10
   11
   12

   MATLAB还有许多用于字符串和数值数据之间转换的函数：

   • setstr 函数将ASCII码值转换成对应的字符
   • str2num函数或str2double函数将数字字符串转换成数值
   • num2str函数将数值转换成字符串
   • int2str函数将整数转换成字符串。

3. 字符串的连接

   在 MATLAB中，要将两个字符串连接在一起,有两种常见方法：一是用字符串向量，二是用strcat函数。

   用字符串向量可以将若干个字符串连接起来,即用中括号将若干个字符串括起来,从而得到个更长的字符串。

   >> f = 70;
   >> c = (f - 32) / 1.8;
   >> ['Room temperature is ',num2str(c) , ' degrees C.']
   
   ans =
   
       'Room temperature is 21.1111 degrees C.'
   1
   2
   3
   4
   5
   6
   7

   strcat的数可以将若干个字符串连接起来。

   >> strcat('ss','ff','DD','1234')
   
   ans =
   
       'ssffDD1234'
   1
   2
   3
   4
   5

4. 字符串的比较

   字符串的比较有两种方法:利用关系运算符或学符串比较函数。

   当两个字符串拥有相同的长度时，可以利用关系运算符对字符串进行比较，比较的规则是按ASCII值大小逐个字符进行比较，比较的结果是一个数值向量，其元素为对应字符比较的结果。

   >> 'www0' >= 'W123'
   
   ans =
   
     1×4 logical 数组
   
      1   1   1   0
   1
   2
   3
   4
   5
   6
   7

   字符串比较函数用于判断字符串是否相等，有4种比较方式：

   • strcmp(s1,s2):用来比较字符串s1和s2是否相等，如果相等,返回1，否则返回0。
   • strncmp(s1,s2,n):用来比较前n个字符是否相等，如果相等，返回1，否则返回0。
   • strcmpi(s1,s2):在忽略字母大小写前提下，比较字符串s1和s2是否相等,如果相等,返回1,否则返回0。
   • strcmpi(sl,s2,n):在忽略字符串大小写前提下，比较前n个字符是否相等，如果相等，返回1，否则返回0。

   >> strcmp('www0','W123')
   
   ans =
   
     logical
   
      0
   
   >> strncmpi('www0','W123',1)
   
   ans =
   
     logical
   
      1
   1
   2
   3
   4
   5
   6
   7
   8
   9
   10
   11
   12
   13
   14
   15

5. 字符串的查找与替换

   MATLAB提供了许多函数，用来对字符串中的字符进行查找与替换。

   • findstr(s1 , s2) :返回短字符串在长字符串中的开始位置。

     >> p = findstr('This is a test!','is')
     
     p =
     
          3     6
     1
     2
     3
     4
     5

   • strrep(s1 , s2 , s3) : 将字符串s1中的所有子字符串s2替换为字符串s3。

     >> result = strrep('This is a test!','test','class')
     
     result =
     
         'This is a class!'
     1
     2
     3
     4
     5