掌握 MATLAB 中的表格

MATLAB 中表的介绍

表是 MATLAB 中一种基础的数据结构，它提供了一种强大而有组织的方式来处理表格数据。在科学、工程和数据分析应用中，表提供了一种结构化的格式，可以轻松高效地存储、操作和分析数据集。无论您处理的是实验结果、传感器读数还是任何形式的结构化数据，理解如何在 MATLAB 中创建和使用表都是至关重要的。

MATLAB 中的表是什么？

MATLAB 中的表是一种二维数据结构，具有带标签的行和变量（列）。每一列可以容纳不同类型的数据，这使您能够处理异构数据集，其中每个变量可能代表不同的测量值或属性。

以下是 MATLAB 中表的一些关键特性

• 带标签的行和变量： 表中的每一行和每一列都有一个标签，这使得引用和处理特定数据点变得容易。
• 异构数据： 表的每一列可以容纳不同类型的数据。例如，一列可以包含数值，而另一列可能包含字符串或逻辑值。
• 高效的数据处理： 表提供了高效的数据操作方法，例如添加、删除和修改行或列。
• 缺失数据处理： 表能够优雅地处理缺失值或 NaN（非数字）值，这使得处理不完整的数据集变得方便。

为什么在 MATLAB 中使用表？

在处理结构化数据时，与数组或元胞数组等其他数据结构相比，表具有多个优势

• 便捷的数据访问： 通过带标签的行和变量，您可以使用行名和列名轻松访问特定的数据点。
• 代码可读性强： 使用表的 MATLAB 代码由于使用了有意义的变量和行标签，通常更具可读性和自解释性。
• 内置函数： MATLAB 提供了一系列用于处理表的内置函数，例如排序、筛选和汇总数据。
• 与其他工具的集成： 表与 MATLAB 的绘图函数、统计工具和机器学习算法无缝集成，使其成为数据分析的多功能选择。

创建一个基础表

既然我们了解了使用表的好处，让我们在 MATLAB 中创建一个基础表。创建表有多种方法，具体取决于您是已有数据还是想创建一个空表。

方法 1：从变量创建表

创建表的一种常用方法是使用 `table` 函数组合现有变量。假设我们有三个变量：姓名 (name)、年龄 (Age) 和身高 (Height)。

输出

在此示例中，我们使用 `table` 函数将 `Name`、`Age` 和 `Height` 变量组合成一个名为 `T` 的表。MATLAB 会根据变量名自动分配列名。

方法 2：创建一个空表

您也可以创建一个空表，然后稍后向其中添加数据。要创建一个具有指定变量名的空表，请使用带空括号 `[]` 的 `table` 函数。

输出

这将创建一个名为 `T` 的空表，其列名为 'Name'、'Age' 和 'Height'。

方法 3：创建带行名的表

行名对于标记行非常有用，尤其是在行具有特定含义或需要按名称引用时。您可以在创建表时指定行名。

输出

在这里，我们为表 `T` 的行分配了行名 'Person1'、'Person2' 和 'Person3'。

方法 4：使用面向列的数据

MATLAB 还允许您从面向列的变量创建表。当您的数据已经按列组织时，这尤其有用。

输出

在这种方法中，我们创建了一个空表 `T`，然后为其变量 `Name`、`Age` 和 `Height` 赋值。这些方法根据您的数据结构和偏好，为创建表提供了灵活性。创建表后，您就可以开始处理其数据，包括添加、删除和修改行和列。

精通 MATLAB 中的表操作

在 MATLAB 中创建表之后，您通常需要添加新数据、删除现有数据以及修改表中的元素。MATLAB 为这些操作提供了直观的方法，使您能够高效地操作表数据。在本指南中，我们将探讨如何从表中添加和删除数据，以及如何访问和修改表中的特定元素。

添加和删除数据

向表中添加行

要向现有表添加新行，您可以使用 `addrow` 函数。该函数允许您将带有指定数据的行附加到表的末尾。让我们以包含 'Name'、'Age' 和 'Height' 列的示例表 `T` 为例。

如果您想在 MATLAB 中向表中添加新行，可以使用不同的方法。一种常见的方法是将要添加的数据转换为表格式，然后将其与现有表连接起来。

以下是如何向表 T 添加新行的方法：

输出

在此示例中，我们向 `T` 表添加了一个包含数据 'Bob'、27 和 180 的新行。`addrow` 函数会自动将此新行附加到表的末尾。

向表中添加变量

您还可以通过为新变量名赋值来向表中添加新变量。这使您可以在数据集中包含额外的信息或测量值。

输出

在这里，我们向 `T` 表添加了一个新变量 `Weight`，并为每一行提供了相应的值。

删除行和变量

要从表中删除特定的行或变量，您可以使用索引或 `removevars` 和 `removerows` 函数。

输出

第一个命令从 `T` 表中删除了第二行，而第二个命令从表中删除了整个 `Weight` 变量。

访问和修改表元素

访问数据

MATLAB 提供了多种方式来访问表中的特定元素、行或列。

访问单个元素

您可以使用大括号 `{}` 配合行和变量名来访问表中的单个元素。

输出

在第一个示例中，我们检索 `T` 表中第二个人的年龄。在第二个示例中，我们访问名为 'Alice' 的人的身高。

访问整行或整列

您也可以使用索引来访问整行或整列。

输出

在第一个示例中，我们检索了 `T` 表的整个第二行。在第二个示例中，我们访问了表的整个 'Name' 列。

修改数据

访问特定元素、行或列后，您可以根据需要修改它们的值。

修改单个元素

您可以使用大括号 `{}` 修改表中的单个元素。

输出

在这些示例中，我们将第二个人的年龄更改为 26，并将名为 'Alice' 的人的身高更改为 168。

修改整行或整列

您也可以通过赋新值来修改整行或整列。

输出

在这些示例中，我们将所有年龄增加 1，并通过乘以 0.0254 将身高从厘米转换为米。

MATLAB 的表功能提供了一种方便且通用的方式来处理结构化数据集，使得组织、分析和可视化您的数据变得更加容易。无论您是管理实验结果、传感器读数还是任何其他形式的表格数据，操作表的能力都将是您 MATLAB 工具箱中的宝贵资产。

在 MATLAB 中使用表变量

表变量是 MATLAB 表中的列，代表数据集中不同的属性、测量值或类别。有效地使用这些变量可以让您操作、分析并从表格数据中获得有价值的见解。在本指南中，我们将探讨在 MATLAB 中使用表变量的各种技术和操作，使您能够充分利用数据的潜力。

理解表变量

在 MATLAB 表中，每个变量都是一列，其中包含特定类型的数据。无论是数值、字符串、分类数据，甚至是日期时间值，每个变量都代表了您数据集的一个独特方面。理解这些变量的属性和特征对于有效的数据分析至关重要。

变量属性

名称 (Name)： 变量的名称，用作列的标识符。

数据类型 (Data Type)： 变量中存储的数据类型，例如数值、字符、逻辑或分类。

大小 (Size)： 变量中元素的数量，与表中的行数相对应。

描述 (Description)： 变量的可选描述或标签，提供上下文和含义。

访问表变量

访问表变量允许您检索、操作和分析表中的特定数据列。MATLAB 提供了多种访问表变量的方法，使其能够无缝集成到您的数据分析工作流中。

访问单个变量

您可以使用点表示法 (table.VariableName) 或索引 (table(:, 'VariableName')) 来访问单个变量。

输出

访问多个变量

要一次访问多个变量，请使用大括号 `{}` 和一个包含变量名的元胞数组。

输出

修改表变量

修改表变量允许您根据现有变量更新、转换或派生新的数据列。MATLAB 提供了多种修改变量的方法，使您能够根据特定的分析需求定制数据集。

添加新变量

您可以通过为新变量名赋值来在表中创建新变量。

输出

更新变量值

更新现有变量值以反映数据的更改或修正。

输出

删除变量

从您的表中删除不必要的变量以简化数据集。

输出

处理分类变量

分类变量表示属于特定类别或组的数据。MATLAB 对待分类变量与数值或字符变量不同，为分类数据提供了专门的函数和操作。

创建分类变量

使用 `categorical` 函数将现有变量转换为分类类型。

输出

分类变量的摘要统计

计算分类变量的摘要统计信息，例如计数和比例。

输出

使用分类变量进行分组和聚合

根据分类变量执行分组和聚合操作。

输出

在 MATLAB 中使用表变量是进行有效数据分析和操作的一项基础技能。通过掌握本指南中概述的技术，您可以高效地管理、修改并从您的表格数据集中获得有价值的见解。

MATLAB 为表变量提供的多功能函数和操作使您能够根据项目的具体需求定制数据分析工作流程。无论您是创建新变量、更新现有变量，还是使用分类数据执行高级操作，MATLAB 都为您提供了释放数据全部潜力所需的工具。