متغیرها و انواع داده‌ها در MATLAB

در MATLAB، متغیرها به عنوان محفظه‌هایی برای ذخیره داده‌ها استفاده می‌شوند و می‌توانند انواع مختلفی از داده‌ها را در خود جای دهند. MATLAB به طور خودکار نوع داده‌ها را تشخیص می‌دهد، اما شما هم می‌توانید به طور دستی نوع داده‌ها را مشخص کنید.

۱. تعریف متغیرها

برای تعریف متغیر در MATLAB، کافیست اسم متغیر را نوشته و به آن مقدار اختصاص دهید:

۲. انواع داده‌ها در MATLAB

الف) عددی (Numeric)

• اعداد صحیح (Integer): MATLAB انواع مختلفی از اعداد صحیح را به طور پیش‌فرض پشتیبانی می‌کند.

  undefined

  a = 5;      % عدد صحیح
  b = -3;     % عدد صحیح منفی

• اعداد اعشاری (Floating-point numbers): برای اعداد اعشاری از نوع double استفاده می‌شود که نوع پیش‌فرض اعداد اعشاری در MATLAB است.

  undefined

  c = 3.1415;  % عدد اعشاری

ب) رشته‌ها (Strings)

• در MATLAB، رشته‌ها به وسیله علامت‌های ' ' تعریف می‌شوند.
  undefined

  str = 'MATLAB';  % رشته

ج) منطقی (Logical)

• متغیرهای منطقی می‌توانند یکی از دو مقدار true یا false را بگیرند.
  undefined

  x = true;   % مقدار منطقی صحیح
  y = false;  % مقدار منطقی غلط

د) ماتریس‌ها و آرایه‌ها (Arrays and Matrices)

• آرایه‌ها (Arrays): در MATLAB، آرایه‌ها به عنوان مجموعه‌ای از مقادیر تعریف می‌شوند که می‌توانند یک‌بعدی، دو‌بعدی یا چندبعدی باشند.

  undefined

  arr = [1, 2, 3, 4];  % آرایه یک‌بعدی
  mat = [1, 2; 3, 4];  % آرایه دو‌بعدی (ماتریس)

• ماتریس‌ها (Matrices): همانطور که اشاره شد، در MATLAB هر آرایه‌ای یک ماتریس است. عملیات ماتریسی مانند ضرب، جمع و تفریق به سادگی قابل انجام است.

  undefined

  A = [1, 2; 3, 4];  % ماتریس ۲x۲
  B = [5, 6; 7, 8];  % ماتریس ۲x۲
  C = A + B;         % جمع دو ماتریس

ه) سلول‌ها (Cell Arrays)

• سلول‌ها می‌توانند انواع مختلف داده‌ها (عددی، رشته‌ای، منطقی و...) را در یک آرایه ذخیره کنند. برای تعریف سلول‌ها از {} استفاده می‌شود.
  undefined

  cellArr = {5, 'Hello', [1, 2, 3]};  % آرایه سلولی

و) ساختارها (Structures)

• ساختارها به شما این امکان را می‌دهند که داده‌های مختلف (با انواع مختلف) را تحت یک نام مشترک ذخیره کنید. برای دسترسی به فیلدهای ساختار از نقطه . استفاده می‌شود.
  undefined

  person.name = 'John';
  person.age = 30;
  person.height = 1.75;

ز) اعداد تصادفی (Random Numbers)

• MATLAB توانایی تولید اعداد تصادفی با توزیع‌های مختلف را دارد.
  undefined

  r1 = rand();      % یک عدد تصادفی بین ۰ و ۱
  r2 = randi(10);   % یک عدد صحیح تصادفی بین ۱ و ۱۰

ح) توابع پیچیده (Complex numbers)

• MATLAB از اعداد مختلط (complex numbers) نیز پشتیبانی می‌کند.
  undefined

  z = 3 + 4i;   % عدد مختلط با قسمت حقیقی ۳ و قسمت موهومی ۴

۳. نوع داده پیش‌فرض

• به طور پیش‌فرض، MATLAB از نوع داده double برای اعداد اعشاری استفاده می‌کند.
• برای تبدیل یک متغیر به نوع داده‌ای خاص می‌توانید از توابعی مانند int8(), int16(), single(), double() استفاده کنید:
  undefined

  x = 5;        % x از نوع double است
  y = single(x); % تبدیل به نوع single

۴. بررسی نوع داده

برای بررسی نوع یک متغیر در MATLAB، از دستور class() استفاده می‌شود:

۵. عملیات روی متغیرها

می‌توانید بر اساس نوع داده‌ها عملیات مختلفی انجام دهید:

• اعداد: جمع، تفریق، ضرب، تقسیم، توان
• رشته‌ها: اتصال، جستجو، مقایسه
• آرایه‌ها و ماتریس‌ها: جمع، ضرب، ضرب ماتریسی
• سلول‌ها و ساختارها: دسترسی به داده‌ها با استفاده از شاخص‌ها و فیلدها

نتیجه‌گیری

در MATLAB، انواع داده‌ها بسیار متنوع و انعطاف‌پذیر هستند و شما می‌توانید با استفاده از آن‌ها انواع مختلفی از داده‌ها را در پروژه‌های خود ذخیره و پردازش کنید.