006.字符串.doc

006. 字符串

字母、数字、特殊符号都是字符；一串连续的字符就是字符串。

一般认为字符串是由空格和多个字符构成，记为
str = ’a1 a2 …an’ (n≥0)
ai可以是字母、数字、特殊符号、空格，每个字符占1位存放成一个行向量（1×n矩阵），从而可以通过下标访问字符串的元素。

多个字符串也可以构成字符矩阵，但必须长度相同。

一、 字符串的创建

1. 将字符串的字符放在一组英文单引号中间即可，例如
str1 = 'We''re going to study Matlab!'
% 必须英文状态下的单引号，单引号元素用两个单引号
l = length(str1) % l返回列数，即字符串包含字符的个数
zhstr1 = '中文字符串示例！' % 中文字符串，也是英文单引号
size(zhstr1)
运行结果：str1 = We're going to study Matlab!
l = 28
zhstr1 = 中文字符串示例！
ans = 1 8

2. 用元胞数组存放复杂字符串，或cellstr()函数

C1 = {'Matlab 2010b includes data types:';
'Double array';
'Character array';
'and so on'}
class(C1) % 返回 C1 的数据类型
size(C1)
C2 = char('Matlab 2010b includes data types:', ...
'Double array', ...
'Character array',...
'and so on')
class(C2)
size(C2)
C3 = cellstr(C2); % 同 C1
运行结果：C1 = 'Matlab 2010b includes data types:'
'Double array'
'Character array'
'and so on'
ans = cell
ans = 4 1

C2 = Matlab 2010b includes data types:
Double array
Character array
and so on
ans = char
ans = 4 33

注：这里C1也可以用strvcat(str1, str2,…) 实现类似的存储效果，见下文【字符串的连接】。

二、 字符串的访问和操作

字符串是以行向量形式存储的，可通过下标访问。

1. 替换字符串中的元素

str1 = 'We''re going to study Matlab!';
str1(16:20) = 'learn'
% 将study替换为learn，注意study是从第16个位置开始的
运行结果：str1 = We're going to learn Matlab!

2. 取出字符串的子串

str1 = 'We''re going to study Matlab!';
str2 = str1(16:20)
运行结果：str2 = learn

3. 字符串顺序的倒排

str1 = 'We''re going to study Matlab!';
str3 = str1(end:-1:1)
运行结果：str3 = !baltaM nrael ot gniog er'eW

4. 字符串字符的ASCII值与字符相互转换

字符串的元素存放的是字符的ASCII码值，显示在屏幕上的是字符本身。
从字符到ASCII码：double( )
从ASCII码到字符：char( )

str1 = 'We''re going to study Matlab!';
ustr1 = double(s1)
str4 = char(us1)
zhstr1 = '中文字符串示例！';
double(zhstr1)
运行结果：ustr1 =
Columns 1 through 15
87 101 39 114 101 32 103 111 105 110 103 32 116 111 32
Columns 16 through 28
108 101 97 114 110 32 77 97 116 108 97 98 33
str4 = We're going to learn Matlab!

ans =
20013 25991 23383 31526 20018 31034 20363 65281

5. 字符串英文字母转换大小写

str1 = 'We''re going to study Matlab!';
upper(str1) % 全变为大写
lower(str1) % 全变为小写
运行结果：ans = WE'RE GOING TO LEARN MATLAB!
ans = we're going to learn matlab!

6. 字符串的连接

strcat(str1, str2,…)——将字符串str1, str2,…连接合并为一个长字符串；
strvcat(str1, str2,…)——将字符串str1, str2,…连接成字符串向量（n×1的字符串矩阵，或n×mi字符矩阵）；

str1 = 'abcdefg';
str2 = 'hijklmnopq';
str3 = strcat(str1,str2) % 将两个字符串合并为一个长字符串
str4 = strvcat(str1,str2) % 将两个字符串连接成字符串向量
whos str3 % 返回str3的结构形式
whos str4 % 2 x 1的字符串矩阵
运行结果： str3 = abcdefghijklmnopq
str4 = abcdefg
hijklmnopq
Name Size Bytes Class Attributes
str3 1x14 28 char

Name Size Bytes Class Attributes
str4 2x7 28 char

7. 字符串的比较

strcmp(str1,str2)——str1与str2相等返回1，否则返回0（区分大小写）；
strcmpi(str1,str2)——str1与str2相等返回1，否则返回0（不区分大小写）；
strncmp(str1,str2,n)——比较str1与str2前n个字符是否相等（区分大小写）
strncmpi(str1,str2,n)——比较str1与str2前n个字符是否相等（不区分大小写）

strcmp(str1,str2)
strcmpi('abCD','abcd')
strncmp('Abcde',str3,5)
strncmpi('Abcde',str3,5)
运行结果： ans = 0
ans = 1
ans = 0
ans = 1

8. 字符串的查找与替换

findstr(str1,str2)——在较长字符串中查找较短字符串出现的各个位置（str1，str2谁先谁后都没关系）；
strfind(str1,key)——在字符串str1中查找字符串key出现的位置；
strmatch(key,strs)——检查多行的字符串strs，以列向量形式返回各行以字符串key开始的各个行号；
strrep(str1,str2,str3)——把str1中含有str2位置用str3替换；

str = 'Find the starting indices of the shorter string.';
findstr(str, 'the')
findstr('the', str)
strfind(str,'the')
strfind('the',str)
strmatch('hij',str4) % 字符串str4第2行是以’hij’开始的
strrep(str,'the','a')
运行结果： ans = 6 30
ans = 6 30
ans = 6 30
ans = []
ans = 2
ans = Find a starting indices of a shorter string.

9. 数值矩阵与字符串转换

num2str(A)——数值矩阵转换为字符串向量（字符矩阵）；
str2num(str)——字符串向量（字符矩阵）转换为数值矩阵；
mat2str(A)——将数值矩阵A的表达式转换为字符串“[” “]”“；”等都保留；
int2str(A)——整数矩阵转换为字符串向量（字符矩阵）。

A = [1,2,3;4,5,6;77,88,99]
whos A
str = num2str(A)
whos str
num = str2num(str); % num等于A
str1 = mat2str(A)
whos str1
str2 = int2str(A); % 其值等于前面的str，
% 若A不是整数矩阵先四舍五入为整数矩阵
运行结果： A = 1 2 3
4 5 6
77 88 99

Name Size Bytes Class Attributes
A 3x3 72 double

str = 1 2 3
4 5 6
77 88 99

Name Size Bytes Class Attributes
str 3x10 60 char

str1 = [1 2 3;4 5 6;77 88 99]

Name Size Bytes Class Attributes
str1 1x22 44 char

10. 其他函数

blanks(n)——返回n个空格组成的字符串；
deblank(str)——删除字符串末尾的空格；
strtrim(str)——删除字符串开头、结尾的空格、制表符、换行符；
isspace(str)——返回和str同样大小的向量，空格、制表符、换行符的位置是1，其他位置是0；
lasterr——返回上一个错误信息的字符串。

三、 字符串的应用

1. eval()函数——将括号内的字符串视为执行代码并运行

例如，eval('y=sin(pi/2)') 和y = sin(pi/2) 等价
运行结果都是：y = 1

Eval()函数多在循环中搭配num2str()函数一起使用，可以对多个名字有规则的变量或文件进行操作，例如，

for k=1:3;
eval(['y' num2str(k) '=' num2str(k^2)]) % 实现yk = k^2
end
D = {'odedemo'; 'sunspots'; 'fitdemo'}; % 三个m文件名
n = input('Select a demo number: ');
% 提示输入要选择执行的某个m文件，比如输入2
eval(D{n}) % 运行sunspots.m
运行结果： y1 = 1
y2 = 4
y3 = 9
运行Matlab自带的sunspots.m文件，输出结果是一个图（略）

2. 用字符串命令控制格式化输出

例，fprintf，sprintf，sscanf用法

a = rand(2,2) % 生成 2×2 随机矩阵
ss = sprintf('%.10e\n',a) % 按10位科学计数法输出，
% 每输一个换行，注意：ss是字符矩阵
fprintf('%.4g\n',a) % 按 4 位数输出
sscanf(ss, '%f', [2,2]) % 按浮点格式转换成 2×2 数值矩阵
运行结果： a = 0.8147 0.1270
0.9058 0.9134
ss = 8.1472368639e-001
9.0579193708e-001
1.2698681629e-001
9.1337585614e-001
ans = 0.8147
0.9058
0.127
0.9134
ans = 0.8147 0.1270
0.9058 0.9134

3. 用字符串给图形标记文字说明

a=2;
w=3;
t=0:0.01:10;
y=exp(-a*t).*sin(w*t);
[y_max,i_max]=max(y); % 找出y的最大值元素位置
t_text=['t=',num2str(t(i_max))]; % 生成最大值点横坐标字符串
y_text=['y=',num2str(y_max)]; % 生成最大值点纵坐标字符串
max_text=char('maximum',t_text,y_text);
tit=['y=exp(-',num2str(a),'t)*sin(',num2str(w),'t)'];
% 生成标记最大值点的字符串
plot(t,zeros(size(t)),'k') % 画纵坐标为0的基准线
hold on % 保持已绘制图形不被清除
plot(t,y,'b') % 用蓝色线画函数 y(t)
plot(t(i_max),y_max,'r.','MarkerSize',20)
% 用大红点标记最大值点
text(t(i_max)+0.3,y_max+0.05,max_text)
% 显示最大值点的数值
title(tit) % 标记图名
xlabel('t') % 标记横坐标名
ylabel('y') % 标记纵坐标名
hold off % 清除原来的图
运行结果：