提供了编程的基础技术教程

zl程序教程

您现在的位置是：首页 >  后端

当前栏目

MATLAB 学习笔记（5）MATLAB 数据的导入和导出

MATLAB导入导出笔记学习数据
2023-09-14 09:16:21 时间

目录

 

MATLAB数据导入

示例 1

示例 2

示例 3

MATLAB低级别的文件I / O

MATLAB导入文本数据文件与低级别的I/O

具体例子

MATLAB数据导出

详细例子

写到日记文件

MATLAB低级别的I/O数据导出到文本数据文件

详细例子

 

MATLAB数据导入

在编写一个程序时，经常需要从外部读入数据。MATLAB使用多种格式打开数据。本文介绍MATLAB中数据的导入。

MATLAB中导入数据的方式有两种：

  • 在命令行通过代码把数据导进去
  • 通过MATLAB的数据导入向导导入数据

本节将介绍第一种数据导入方法。

MATLAB中导入数据意味着从外部文件加载数据。importdata 函数允许加载各种数据的不同格式的文件。它具有以下五种形式：

S.N.函数&说明
1

A = importdata(filename)

将数据从文件名所表示的文件中加载到数组 A 中。

2

A = importdata('-pastespecial') 

从系统剪贴板加载数据，而不是从文件加载数据。

3

A = importdata(___, delimiterIn) 

将 delimiterIn 解释为 ASCII 文件、文件名或剪贴板数据中的列分隔符。可以将 delimiterIn 与上述语法中的任何输入参数一起使用。

4

A = importdata(___, delimiterIn, headerlinesIn)

从 ASCII 文件、文件名或剪贴板加载数据，并从 lineheaderlinesIn+1 开始读取数字数据。

5

[A, delimiterOut, headerlinesOut] = importdata(___)

在分隔符输出中返回检测到的分隔符字符，并使用前面语法中的任何输入参数检测headerlinesOut 中检测到的标题行数。

示例 1

该例中我们将加载和显示图像文件。

在MATLAB中建立一个脚本文件，并输入下述代码：

filename = 'ae86.jpg';
A = importdata(filename);
image(A);

运行该文件，MATLAB显示出图像文件。

3258f54636154126857b330632c5011e.png

注意：该图像文件必须保存在当前目录，否则会出现报错。

示例 2

本例中，我们在MATLAB中导入文本文件，并指定分隔符和列标题。

我们建立以空格分隔的 ASCII 文件的列标题，文件名为 weeklydata.txt。

文本文件 weeklydata.txt 内容如下：

SunDay  MonDay  TuesDay  WednesDay  ThursDay  FriDay  SatureDay
95.01   76.21   61.54    40.57       55.79    70.28   81.53
73.11   45.65   79.19    93.55       75.29    69.87   74.68
60.68   41.85   92.18    91.69       81.32    90.38   74.51
48.60   82.14   73.82    41.03       0.99     67.22   93.18
89.13   44.47   57.63    89.36       13.89    19.88   46.60

在MATLAB中建立一个脚本文件，并输入下述代码：

filename = 'weeklydata.txt';
delimiterIn = ' ';            %分隔符为空行 
headerlinesIn = 1;            %非数据部分为第一行
A = importdata(filename,delimiterIn,headerlinesIn);
% View data
for k = [1:7]                 %for语句
   disp(A.colheaders{1, k})   %列标题为k列的第一行名称
   disp(A.data(:, k))         %接下来为第k列的所有数据部分
   disp(' ')                  %隔空一行
end

补充说明：

disp函数会括号中的内容直接输出在Matlab命令窗口中

比如输入命令函数：

disp(‘HELLO MATLAB!’)

Matlab 命令窗口就会输出：

HELLO MATLAB!

运行该指令，显示以下结果：

SunDay
   95.0100
   73.1100
   60.6800
   48.6000
   89.1300
 
MonDay
   76.2100
   45.6500
   41.8500
   82.1400
   44.4700
 
TuesDay
   61.5400
   79.1900
   92.1800
   73.8200
   57.6300

WednesDay
   40.5700
   93.5500
   91.6900
   41.0300
   89.3600
 
ThursDay
   55.7900
   75.2900
   81.3200
    0.9900
   13.8900
 
FriDay
   70.2800
   69.8700
   90.3800
   67.2200
   19.8800

SatureDay
   81.5300
   74.6800
   74.5100
   93.1800
   46.6000

示例 3

本例讲的是如何从剪贴板导入数据到 MATLAB。

复制到剪贴板中的以下几行：

HELLO MATLAB

在MATLAB中建立一个脚本文件，并输入下述代码：

A = importdata('-pastespecial')

运行该文件，显示以下结果：

A = 
    'HELLO MATLAB'

MATLAB低级别的文件I / O

MATLAB 中 importdata 函数是一个高层次的函数。如果要处理低级别的文件，在MATLAB中的 I / O 功能允许读取或写入数据到一个文件中的大部分控制权。但是，使用这些功能的要求是这些文件需要具有更加详细的信息，这样能够提高工作效率。

MATLAB字节或字符的读取和写入操作提供了以下功能：

函数描述
fclose关闭一个或全部已打开的文件
feof测试文件结尾
ferror有关文件I / O错误的信息
fgetl从文件读取行, 删除换行符
fgets从文件读取行, 保留换行符
fopen打开文件, 或获取有关打开的文件的信息
fprintf将数据写入文本文件
fread从二进制文件读取数据
frewind将文件位置指示器移动到打开文件的开头
fscanf从文本文件读取数据
fseek移动到文件中的指定位置
ftell获得打开文件的位置
fwrite将数据写入二进制文件

MATLAB导入文本数据文件与低级别的I/O

MATLAB 低层次的导入文本数据文件由以下函数实现：

  • fscanf 函数读取文本或 ASCII 文件格式的数据。

  • fgetl 函数和 fgets 函数读取一行的文件，换行符分隔每一行。

  • fread 函数读出的数据流的字节或位的级别。

具体例子

我们有 myfile.txt 文本数据文件保存在我们的工作目录。该文件存储3个月的降雨量数据，分别是2012年的6月，7月和8月。

myfile.txt 包含重复的数据集的时间，一个月的雨量测量五个数据项。头数据存储数个月的中号，所以我们有M组测量。

该文件内容如下：

Rainfall Data
Months: June, July, August
 
M=3
12:00:00
June-2012
17.21  28.52  39.78  16.55 23.67
19.15  0.35   17.57  NaN   12.01
17.92  28.49  17.40  17.06 11.09
9.59   9.33   NaN    0.31  0.23 
10.46  13.17  NaN    14.89 19.33
20.97  19.50  17.65  14.45 14.00
18.23  10.34  17.95  16.46 19.34
09:10:02
July-2012
12.76  16.94  14.38  11.86 16.89
20.46  23.17  NaN    24.89 19.33
30.97  49.50  47.65  24.45 34.00
18.23  30.34  27.95  16.46 19.34
30.46  33.17  NaN    34.89  29.33
30.97  49.50  47.65  24.45 34.00
28.67  30.34  27.95  36.46 29.34
15:03:40
August-2012
17.09  16.55  19.59  17.25 19.22
17.54  11.45  13.48  22.55 24.01
NaN    21.19  25.85  25.05 27.21
26.79  24.98  12.23  16.99 18.67
17.54  11.45  13.48  22.55 24.01
NaN    21.19  25.85  25.05 27.21
26.79  24.98  12.23  16.99 18.67

我们将数据导入此文件，并显示这些数据。步骤如下：

  1. 使用 fopen 函数打开文件并获得文件标识符。

  2. 描述文件中的数据格式说明符，如 '％s' 为一个字符串，'％d' 为一个整数，或 '％f' 表示一个浮点数。

  3. 要跳过文字字符的文件，包括他们的格式描述。要跳过一个数据字段，在符使用一个星号（“*”）。例如，要读取头，并返回单个的M值，我们这样写：

    M = fscanf(fid, '%*s %*s %*s %*s %*s %*s M=%d', 1);

  4. 缺省情况下，fscanf读取数据，直到它可以根据我们的格式说明描述的数据不匹配，或它到达文件末尾的。在这里，我们将使用for循环阅读3组数据，每一次，它会读取7行5列。

  5. 我们将创建一个名为 mydata 在工作区中，从文件中读取数据存储结构。这种结构具有三个字段：时间、月和 raindata 阵列。

在MATLAB中建立一个脚本文件，并输入下述代码：

filename = '/data/myfile.txt';
rows = 7;
cols = 5;
 
% 打开文件
fid = fopen(filename);
 
% 读取文件，得到M的值
M = fscanf(fid, '%*s %*s
%*s %*s %*s %*s
M=%d

', 1);
 
% 读取每一组测量值
for n = 1:M
    mydata(n).time = fscanf(fid, '%s', 1);
    mydata(n).month = fscanf(fid, '%s', 1);
 
    % fscanf按列顺序填充数组，转置结果
    mydata(n).raindata  = ...
      fscanf(fid, '%f', [rows, cols]);
end
for n = 1:M
    disp(mydata(n).time), disp(mydata(n).month)
    disp(mydata(n).raindata)
end
 
% 关闭文件
fclose(fid);

运行该文件，显示以下结果：

12:00:00
June-2012
   17.2100   17.5700   11.0900   13.1700   14.4500
   28.5200       NaN    9.5900       NaN   14.0000
   39.7800   12.0100    9.3300   14.8900   18.2300
   16.5500   17.9200       NaN   19.3300   10.3400
   23.6700   28.4900    0.3100   20.9700   17.9500
   19.1500   17.4000    0.2300   19.5000   16.4600
    0.3500   17.0600   10.4600   17.6500   19.3400

09:10:02
July-2012
   12.7600       NaN   34.0000   33.1700   24.4500
   16.9400   24.8900   18.2300       NaN   34.0000
   14.3800   19.3300   30.3400   34.8900   28.6700
   11.8600   30.9700   27.9500   29.3300   30.3400
   16.8900   49.5000   16.4600   30.9700   27.9500
   20.4600   47.6500   19.3400   49.5000   36.4600
   23.1700   24.4500   30.4600   47.6500   29.3400

15:03:40
August-2012
   17.0900   13.4800   27.2100   11.4500   25.0500
   16.5500   22.5500   26.7900   13.4800   27.2100
   19.5900   24.0100   24.9800   22.5500   26.7900
   17.2500       NaN   12.2300   24.0100   24.9800
   19.2200   21.1900   16.9900       NaN   12.2300
   17.5400   25.8500   18.6700   21.1900   16.9900
   11.4500   25.0500   17.5400   25.8500   18.6700

MATLAB数据导出

MATLAB 允许使用数据在另一个应用程序读取 ASCII 文件，MATLAB提供了多种数据输出选项。

你可以建立以下类型的文件：

  • 矩形，从一个数组分隔的ASCII数据文件。
  • 日记或日志文件的按键和文本输出。
  • 专业的ASCII文件，如 fprintf 使用低层函数。
  • 使用 MEX 文件来访问你的 C/ C++ 或 Fortran 程序写入到一个特定的文本文件格式。

另外，还可以将数据导出到 Excel。

导出数字阵列作为分隔符的 ASCII 数据文件的方法有两种：

  • 使用 save 函数及指定的 ASCII 限定符
  • 使用 dlmwrite 函数

使用 save 函数的语法如下：

save my_data.out num_array -ASCII

其中，my_data.out 定界 ASCII 创建的数据文件，num_array是一个数字的阵列和 ASCII 符。

dlmwrite 函数的语法如下：

dlmwrite('my_data.out', num_array, 'dlm_char')

其中，my_data.out 定界 ASCII 创建的数据文件，num_array 是一个数字阵列和 dlm_char 作为分隔符。

详细例子

在MATLAB中建立一个脚本文件，并输入下述代码：

num_array = [ 1 2 3 4 ; 4 5 6 7; 7 8 9 0];
save array_data1.out num_array -ASCII;
type array_data1.out
dlmwrite('array_data2.out', num_array, ' ');
type array_data2.out

运行该文件，显示以下结果：

   1.0000000e+00   2.0000000e+00   3.0000000e+00   4.0000000e+00
   4.0000000e+00   5.0000000e+00   6.0000000e+00   7.0000000e+00
   7.0000000e+00   8.0000000e+00   9.0000000e+00   0.0000000e+00

1 2 3 4
4 5 6 7
7 8 9 0

请注意 save ASCII 命令和 dlmwrite 命令作为输入不起单元阵列作用。

要创建一个分隔的 ASCII 文件，你可以从一个单元数组的内容

  • 要么，转换单元阵列一个矩阵使用 cell2mat 函数，

  • 或者导出单元阵列，使用低级别的文件 I/O 函数。

如果使用 SAVE 功能写一个字符数组的 ASCII 文件，它等价 ASCII 码字符写入到文件中。

例如，让写的字'hello'的文件：

h = 'hello';
save textdata.out h -ascii
type textdata.out

MATLAB执行上述语句，显示以下结果：

1.0400000e+02   1.0100000e+02   1.0800000e+02   1.0800000e+02   1.1100000e+02

这是字符的字符串 'hello' 的8位 ASCII 格式。

写到日记文件

日记文件的活动日志MATLAB的会话。日记函数创建您的会话在磁盘文件的精确副本，不包括图形。

要打开的日记功能，输入：

diary

或者，您可以给日志文件的名字，说：

diary logdata.out

要关闭的日记函数：

diary off

可以在文本编辑器中打开日记文件。

MATLAB低级别的I/O数据导出到文本数据文件

到目前为止，我们已经导出数字阵列。MATLAB提供低级别的 fprintf 函数创建其他文本文件，包括组合的数字和字符数据，非矩形输出文件，或文件中使用非ASCII编码方案。

在低级别的I/O文件活动，在导出之前需要用 fopen 函数打开或创建一个文件，得到的文件标识符。默认情况下，fopen 函数打开一个文件进行只读访问。你应该指定写入的权限或追加，如 'w' 或 'a'。

处理文件后，需要使用 fclose(fid) 函数关闭它。

下面的例子演示了这一概念：

详细例子

在MATLAB中建立一个脚本文件，输入下述代码：

% create a matrix y, with two rows
x = 0:10:100;
y = [x; log(x)];
 
% open a file for writing
fid = fopen('logtable.txt', 'w');
 
% Table Header
fprintf(fid, 'Log     Function

');
 
% print values in column order
% two values appear on each row of the file
fprintf(fid, '%f    %f
', y);
fclose(fid);
% display the file created
type logtable.txt

运行该文件，显示以下结果：

Log     Function

0.000000    -Inf
10.000000    2.302585
20.000000    2.995732
30.000000    3.401197
40.000000    3.688879
50.000000    3.912023
60.000000    4.094345
70.000000    4.248495
80.000000    4.382027
90.000000    4.499810
100.000000    4.605170

 

 

相关文章