MATLAB符号输出与逐元素运算

Question

有没有一种函数或技术可以将MATLAB的符号表达式转换为可以逐元素计算的表达式？

例如，以下命令：

a = solve('x^2 + a*x + b == 0')

输出结果

a = 
   (a^2 - 4*b)^(1/2)/2 - a/2
 - a/2 - (a^2 - 4*b)^(1/2)/2

然而，期望的输出应该允许a和b是数组，如下所示：

a = 
   (a.^2 - 4*b).^(1/2)/2 - a/2
 - a/2 - (a.^2 - 4*b).^(1/2)/2

- Doubt

Answer 1

solve('x^2 + a*x + b == 0') 返回一个2x1的符号解。我理解您想要对各种a和b值进行求解。为了做到这一点，您需要使用matlabFunction将您的符号转换为函数。

s = solve('x^2 + a*x + b == 0');
f = matlabFunction(s);

现在f是一个有两个输入参数a和b的函数。尝试对三个a和b值的两个向量进行操作：

f([1 2 3],[1 1 1])

如果您使用subs函数，您也可以实现您想要的功能:

然后，您将获得一个2x3的解决方案数组。

subs(s,{'a' 'b'},{[1 2 3 ] [1 1 1]})

将 [1 2 3] 替换为a，将 [1 1 1] 替换为b，并返回一个 2x3 的矩阵。如果要对其进行计算，请使用 eval 命令：

eval(subs(s,{'a' 'b'},{[1 2 3 ] [1 1 1]}))

- canzar

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小心！对于大向量来说，这可能非常慢。 - NullPointerException

Answer 2

要获得您所需的字符串，存在一个MATLAB函数可以实现此操作。它被称为vectorize。

在这里查看更多信息在MATLAB文档中。该函数在s中的任何^、*或/之前插入一个.。结果是一个字符字符串。

- mmumboss

Answer 3

我相信你有几个操作需要转换。

实际上，你可以用(a.^2 - 4*b).^(1/2)/2 - a./2来替换它

我建议3种不同的解决方案，取决于表达式中有多少不同的变量：

• 如果你只有不到几十个变量，可能更容易做一个“CTRL-F”（搜索和替换），并在代码中将每个变量“var”替换为它们的等效“var.”。确保勾选“整个单词”。 这应该不到一分钟就能完成。
• 如果你有不到几十个变量，但表达式分散在几个不同的文件中，你可能想下载notepad++并做同样的事情。Notepadd++添加了在文件夹和子文件夹中搜索和替换的选项。这将节省你很多时间。
• 如果你有很多不同的变量，你可能需要研究正则表达式，并针对出现在文件中的每个字符串使用搜索和替换的正则表达式。创建一个新的matlab函数，以你需要的方式实现regexprep。

编辑：我刚注意到你需要小心括号。

(a.^2 - 4*b).^(1/2)/2 - a./2 是正确的 (a.^2 - 4*b.).^(1/2)/2 - a./2 是错误的

因此，如果您使用CTRL-F方法，请将末尾的"var.)"替换为"var)"

- cariacou

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用 .* 替换所有的 * 会更容易。 - Daniel

有一个叫做vectorize的旧函数，它可以追溯到使用inline的时代，我相信某些符号工具箱代码仍然在幕后使用它。如果您键入edit vectorize，您会发现它几乎只是执行字符串替换（strrep）。不幸的是，它只对标量函数起作用并且返回一个字符串。 - horchler