MATLAB數據類型 — 元胞（cell）

前言

在編寫MATLAB程序時，我們可以不指定變量的數據類型。這使得MATALB編程很接近演算紙式的科學計算。當然，這也造成使用者往往忽略了MATLAB中的數據類型。了解MATLAB中的數據類型，可以更好的幫助我們進行MATALB編程。

在MATLAB編程中，常用的基本數據類型有：

(1) logical(邏輯)；(2) char(字符)；(3) numeric(數值)；(4) cell(元胞)；(5) struct(結構體)；(6) function handle(函數句柄)。

對於有C語言基礎的使用者來說，前面3種基本數據類型是很熟悉的，后面3種基本數據類型則需要進一步的了解。本文章將講述cell(元胞)類型，該類型在復雜編程中常被使用。

正文

元胞是一個很獨特的數據類型。與其他數據類型不同，它可以存儲任意類型的數據，例如邏輯型、字符型和數值型等，甚至是元胞型。

那么，你可能會聯想到元胞數組可以同時存儲不同類型和大小的數據。答案當然是肯定，這就是元胞數組最大的特點。這里你可能會有疑問，數組的每一個元素不應該是同一類型的嘛，這是不是違反了這一點？其實並沒有，元胞數組每一個元素都是元胞類型，這正好符合上述特性。而每一個元胞都可以存儲任意類型的數據，才形成了元胞數組可以同時存儲不同類型的數據。

1. 元胞數組的創建

• 使用符號{ }來創建

% 2x3的元胞數組
C = {true, 2, 'text'; [], rand(5, 10, 2), {11; 22; 33}}

代碼運行結果如下。生成了2x3的元胞數組C，其中分別包含了邏輯型、數值型、字符數組、空數組、三維數組、元胞數組。

• 使用函數cell()來創建

% 3x3的元胞數組
C1 = cell(3)
% 3x3的元胞數組
C2 = cell(3,2)

代碼運行結果如下。分別生成了3x3的元胞數組和3x2的元胞數組，其中每個元胞存儲的內容都是空數組。

2. 元胞數組的尋訪

元胞數組的尋訪有下面兩種情況，一種是用()尋訪元胞數組的內容，即元胞；另一種是用{}尋訪元胞數組中元胞的內容。

C = {true, 2, 'text'; [], rand(5, 10, 2), {11; 22; 33}};
D1 = C(1, 1)　　% 元胞數組C中第一行第一列的元胞
D2 = C{1, 1}　　% 元胞數組C中第一行第一列的元胞的存儲內容

代碼運行結果如下。D1是元胞類型，而D2是邏輯型。

下面舉個例子，說明兩者區別。

% 定義一個1x1的元胞數組
C = {'text'};
% 做法一，可以取出'text'的第二個字符e
a1 = C{1}(2)
% 做法二，不能取出'text'的第二個字符e，報錯
a2 = C(1)(2)
% 做法三，不能取出'text'的第二個字符e，報錯
a3 = C(1)
a4 = a3(2)

代碼運行結果如下。做法一是正確的。做法二和做法三是等價的，都是錯誤的。以做法三來分析，a3依然是一個1x1的元胞數組，和C一樣。a3(2)的含義是取出元胞數組a3的第二個元胞，結果當然是超出緯度。

3. 對於元胞數組進行賦值

由於元胞數組的尋訪有上述的兩種，那對它進行賦值也有兩種。

C = {true, 2, 'text'; [], rand(5, 10, 2), {11; 22; 33}};
% 做法一：賦值后，C中第一行第一列的元胞不是原來的元胞，而是新創建的元胞
C(1,1) = {'hello1'}

% 做法二：賦值后，C中第一行第一列的元胞還是原來的元胞，但是元胞的存儲內容改變了。
C{1,1} = 'hello2'

代碼運行結果如下。做法一實際上是更換元胞數組的元胞，做法二實際上是更換元胞數組中元胞的存儲內容。

上面說的是對元胞數組中已有的元胞進行操作，而這里要說的是元胞數組的擴充。

與上面的賦值一樣，可以使用上述兩種做法擴充元胞數組。但是，用這兩種方法擴充元胞數組，新的元胞數組將是包含新增元素的最小元胞數組，而其它新增的元胞將會是空數組。此外，還可以用拼接的方法擴充元胞數組。根據拼接的方式(垂直拼接和水平拼接)，待拼接的元胞數組必須符合對應的緯度要求。

figure
% 2x1的元胞數組
C = {2; 'text'};
subplot(2, 2, 1);
title('55');
cellplot(C);
title('原元胞數組')

%做法一：
C(1, 2) = {'擴展1'};
subplot(2, 2, 2);
cellplot(C);
title('擴展一');

%做法二：
C(2, 3) = {'擴展2'};
subplot(2, 2, 3);
cellplot(C);
title('擴展二');

%做法三：水平拼接，待拼接的元胞數組的行數必須相等
C = [C, C];
subplot(2, 2, 4);
cellplot(C);
title('拼接');

代碼運行結果如下。

4. 元胞數組的常用操作函數

有很多函數可以作用於元胞數組，下面舉幾個常用函數的簡單用法。更多函數見元胞數組的官方幫助文檔

• 函數celldisp()，用文字方式顯示元胞數組所有元胞的內容。
• 函數cellplot()，用圖形方式顯示元胞數組所有元胞的內容。
• 函數cellfull()，對元胞數組所有元胞執行一個函數。

C = {'text', rand(2, 2)};
disp('這是celldisp');
celldisp(C);
cellplot(C);
title('這是cellplot');
disp('這是cellfun');
cellfun('isreal', C)      

代碼運行結果如下。