在MATLAB中找到矩阵的最大值和最小值的索引

在MATLAB中，矩阵是一个用于存储数值数据的二维数组。MATLAB允许用户对矩阵执行多种不同类型的数学运算。

这个教程主要用于解释两个矩阵操作，即找到矩阵的最大值和最小值的索引。然而，MATLAB并没有提供直接找到矩阵最大值和最小值索引的方法，但我们可以使用不同内置函数的组合来实现这个目的。

例如，要找到矩阵最大值的索引，我们可以使用’max()’和’find()’函数的组合。另一方面，如果我们要找到矩阵最小值的索引，则使用’min()’和’find()’函数的组合。

现在让我们实际了解如何在MATLAB中找到矩阵的最大值和最小值索引。

找到矩阵最大值的索引

在MATLAB中，我们可以使用两个内置函数’max’和’find’的组合来找到给定矩阵中最大值的索引。

示例

以下MATLAB程序演示了找到矩阵最大值索引的实际实现代码。

% MATLAB program to find index of maximum value in matrix
% Create a sample matrix
M = [1 2 3 4 5 6; 5 4 8 2 7 3; 4 5 6 3 7 1; 8 3 6 7 9 2];

% Find the maximum value in the matrix M
Max_Value = max(M, [], 'all');

% Find the index of maximum value
I = find(M == Max_Value);

% Display the original matrix, maximum value, and its index
disp('Orignal Matrix:');
disp(M); 
disp('Maximum Value:'); 
disp(Max_Value); 
disp('Index of Maximum Value:'); 
disp(I)

输出结果

Orignal Matrix:
     1     2     3     4     5     6
     5     4     8     2     7     3
     4     5     6     3     7     1
     8     3     6     7     9     2

Maximum Value:
     9

Index of Maximum Value:
    20

解释

在这个MATLAB代码中，我们首先创建一个示例矩阵’M’。然后，我们使用’max’函数在矩阵中找到最大值，并将其存储在变量’Max_Value’中。

在’max’函数中，第一个参数’M’是矩阵，第二个参数'[]’表示在整个矩阵中找到最大值。第三个参数’all’指定最大值必须考虑矩阵中的所有值，而不考虑它们的排列方式。

然后，我们使用’find’函数来找到矩阵中最大值的索引。最后，我们使用’disp’函数来显示原始矩阵、最大值及其在矩阵中的索引。

找到矩阵最小值的索引

在MATLAB中，我们可以使用’min’和’find’函数的组合来找到矩阵中最小值的索引。

示例

执行此操作的代码实现如下所示的MATLAB程序。

% MATLAB program to find index of minimum value in matrix
% Create a sample matrix
M = [1 2 3 4 5 6; 5 4 8 2 7 3; 4 5 6 3 7 1; 8 3 6 7 9 2];

% Find the minimum value in the matrix M
Min_Value = min(M, [], 'all');

% Find the index of maximum value
I = find(M == Min_Value);

% Display the original matrix, minimum value, and its index
disp('Orignal Matrix:');
disp(M); 
disp('Minimum Value:'); 
disp(Min_Value); 
disp('Index of Minimum Value:'); 
disp(I);

输出结果

Orignal Matrix:
     1     2     3     4     5     6
     5     4     8     2     7     3
     4     5     6     3     7     1
     8     3     6     7     9     2

Minimum Value:
     1

Index of Minimum Value:
     1
    23

解释

在这个例子中，给定矩阵中的最小值是’1’，它在’1’和’23’两个位置上都存在。因此，程序的输出是这样的。这个MATLAB代码的实现和执行方式与前一个例子相同。唯一的区别是，在这个代码中，我们使用了’min’函数，而不是’max’函数，因为我们需要找到矩阵中最小值的索引。

我们还可以使用另一种’max’和’min’的语法来执行这些操作。这种新语法也消除了使用’find’函数的需求。

在没有’find’函数的情况下找到矩阵中最大值和最小值的索引

下面的MATLAB示例代码演示了如何找到矩阵中最大值和最小值的索引。

示例

% MATLAB code to find index of indices of maximum and minimum values in a matrix
% Create a sample matrix
M = [1 2 3 4 5 6; 5 4 8 2 7 3; 4 5 6 3 7 1; 8 3 6 7 9 2];

% Find the index of the maximum value
[Max_Value, Max_Index] = max(M(:));

% Find the index of the minimum value
[Min_Value, Min_Index] = min(M(:));

% Display the original matrix, maximum value & its index, and minimum value & its index
disp('Orignal Matrix:');
disp(M);
disp('Maximum Value:');
disp(Max_Value);
disp('Index of Maximum Value:');
disp(Max_Index);
disp('Minimum Value:');
disp(Min_Value);
disp('Index of Minimum Value:');
disp(Min_Index);

输出

Orignal Matrix:
     1     2     3     4     5     6
     5     4     8     2     7     3
     4     5     6     3     7     1
     8     3     6     7     9     2

Maximum Value:
     9

Index of Maximum Value:
    20

Minimum Value:
     1

Index of Minimum Value:
     1