MATLAB数据导入

在编写一个程序时，经常需要从外部读入数据。MATLAB使用多种格式打开数据。本章将要介绍MATLAB中数据的导入。

MATLAB中导入数据的方式有两种，分别是在命令行通过代码把数据导进去和通过MATLAB的数据导入向导导入数据。本节将为大家介绍第一种数据导入方法。

MATLAB中导入数据意味着从外部文件加载数据。importdata 函数允许加载各种数据的不同格式的文件。它具有以下五种形式：

S.N.	函数&说明
1	A = importdata(filename) 将数据从文件名所表示的文件中加载到数组 A 中。
2	A = importdata('-pastespecial')  从系统剪贴板加载数据，而不是从文件加载数据。
3	A = importdata(___, delimiterIn)  将 delimiterIn 解释为 ASCII 文件、文件名或剪贴板数据中的列分隔符。可以将 delimiterIn 与上述语法中的任何输入参数一起使用。
4	A = importdata(___, delimiterIn, headerlinesIn) 从 ASCII 文件、文件名或剪贴板加载数据，并从 lineheaderlinesIn+1 开始读取数字数据。
5	[A, delimiterOut, headerlinesOut] = importdata(___) 在分隔符输出中返回检测到的分隔符字符，并使用前面语法中的任何输入参数检测headerlinesOut 中检测到的标题行数。

默认情况下，Octave 没有importdata() 函数的支持，所以要搜索并安装这个包下面的例子Octave 安装工作。

示例 1

该例中我们将加载和显示图像文件。

在MATLAB中建立一个脚本文件，并输入下述代码：

filename = 'smile.jpg';
A = importdata(filename);
image(A);

运行该文件，MATLAB显示出图像文件。

注意：该图像文件必须保存在当前目录。

示例 2

本例中，我们在MATLAB中导入文本文件，并指定分隔符和列标题。

我们建立以空格分隔的 ASCII 文件的列标题，文件名为 weeklydata.txt。

文本文件 weeklydata.txt 内容如下：

SunDay  MonDay  TuesDay  WednesDay  ThursDay  FriDay  SatureDay
95.01   76.21   61.54    40.57       55.79    70.28   81.53
73.11   45.65   79.19    93.55       75.29    69.87   74.68
60.68   41.85   92.18    91.69       81.32    90.38   74.51
48.60   82.14   73.82    41.03       0.99     67.22   93.18
89.13   44.47   57.63    89.36       13.89    19.88   46.60

在MATLAB中建立一个脚本文件，并输入下述代码：

filename = 'weeklydata.txt';
delimiterIn = ' ';
headerlinesIn = 1;
A = importdata(filename,delimiterIn,headerlinesIn);
% View data
for k = [1:7]
   disp(A.colheaders{1, k})
   disp(A.data(:, k))
   disp(' ')
end

运行该文件，显示以下结果：

SunDay
   95.0100
   73.1100
   60.6800
   48.6000
   89.1300
 
MonDay
   76.2100
   45.6500
   41.8500
   82.1400
   44.4700
 
TuesDay
   61.5400
   79.1900
   92.1800
   73.8200
   57.6300

WednesDay
   40.5700
   93.5500
   91.6900
   41.0300
   89.3600
 
ThursDay
   55.7900
   75.2900
   81.3200
    0.9900
   13.8900
 
FriDay
   70.2800
   69.8700
   90.3800
   67.2200
   19.8800

SatureDay
   81.5300
   74.6800
   74.5100
   93.1800
   46.6000

示例 3

本例讲的是如何从剪贴板导入数据到MATLAB。

复制到剪贴板中的以下几行：

Mathematics is simple

在MATLAB中建立一个脚本文件，并输入下述代码：

A = importdata('-pastespecial')

运行该文件，显示以下结果：

A = 
    'Mathematics is simple'

MATLAB低级别的文件I / O

MATLAB 中 importdata 函数是一个高层次的函数。如果要处理低级别的文件，在MATLAB中的 I / O 功能允许读取或写入数据到一个文件中的大部分控制权。但是，使用这些功能的要求是这些文件需要具有更加详细的信息，这样能够提高工作效率。

MATLAB字节或字符的读取和写入操作提供了以下功能：

函数	描述
fclose	关闭一个或全部已打开的文件
feof	测试文件结尾
ferror	有关文件I / O错误的信息
fgetl	从文件读取行, 删除换行符
fgets	从文件读取行, 保留换行符
fopen	打开文件, 或获取有关打开的文件的信息
fprintf	将数据写入文本文件
fread	从二进制文件读取数据
frewind	将文件位置指示器移动到打开文件的开头
fscanf	从文本文件读取数据
fseek	移动到文件中的指定位置
ftell	获得打开文件的位置
fwrite	将数据写入二进制文件

MATLAB导入文本数据文件与低级别的I/O

MATLAB 低层次的导入文本数据文件由以下函数实现：

• fscanf 函数读取文本或 ASCII 文件格式的数据。

• fgetl 函数和 fgets 函数读取一行的文件，换行符分隔每一行。

• fread 函数读出的数据流的字节或位的级别。

具体例子

我们有 myfile.txt 文本数据文件保存在我们的工作目录。该文件存储3个月的降雨量数据，分别是2012年的6月，7月和8月。

myfile.txt 包含重复的数据集的时间，一个月的雨量测量五个数据项。头数据存储数个月的中号，所以我们有M组测量。

该文件内容如下：

Rainfall Data
Months: June, July, August
 
M=3
12:00:00
June-2012
17.21  28.52  39.78  16.55 23.67
19.15  0.35   17.57  NaN   12.01
17.92  28.49  17.40  17.06 11.09
9.59   9.33   NaN    0.31  0.23 
10.46  13.17  NaN    14.89 19.33
20.97  19.50  17.65  14.45 14.00
18.23  10.34  17.95  16.46 19.34
09:10:02
July-2012
12.76  16.94  14.38  11.86 16.89
20.46  23.17  NaN    24.89 19.33
30.97  49.50  47.65  24.45 34.00
18.23  30.34  27.95  16.46 19.34
30.46  33.17  NaN    34.89  29.33
30.97  49.50  47.65  24.45 34.00
28.67  30.34  27.95  36.46 29.34
15:03:40
August-2012
17.09  16.55  19.59  17.25 19.22
17.54  11.45  13.48  22.55 24.01
NaN    21.19  25.85  25.05 27.21
26.79  24.98  12.23  16.99 18.67
17.54  11.45  13.48  22.55 24.01
NaN    21.19  25.85  25.05 27.21
26.79  24.98  12.23  16.99 18.67

我们将数据导入此文件，并显示这些数据。步骤如下：

1. 使用 fopen 函数打开文件并获得文件标识符。

2. 描述文件中的数据格式说明符，如 '％s' 为一个字符串，'％d' 为一个整数，或 '％f' 表示一个浮点数。

3. 要跳过文字字符的文件，包括他们的格式描述。要跳过一个数据字段，在符使用一个星号（“*”）。

   例如，要读取头，并返回单个的M值，我们这样写：

   M = fscanf(fid, '%*s %*s
   %*s %*s %*s %*s
   M=%d
   
   ', 1);

4. 缺省情况下，fscanf读取数据，直到它可以根据我们的格式说明描述的数据不匹配，或它到达文件末尾的。在这里，我们将使用for循环阅读3组数据，每一次，它会读取7行5列。

5. 我们将创建一个名为 mydata 在工作区中，从文件中读取数据存储结构。这种结构具有三个字段：时间、月和 raindata 阵列。

在MATLAB中建立一个脚本文件，并输入下述代码：

filename = '/data/myfile.txt';
rows = 7;
cols = 5;
 
% open the file
fid = fopen(filename);
 
% read the file headers, find M (number of months)
M = fscanf(fid, '%*s %*s
%*s %*s %*s %*s
M=%d

', 1);
 
% read each set of measurements
for n = 1:M
    mydata(n).time = fscanf(fid, '%s', 1);
    mydata(n).month = fscanf(fid, '%s', 1);
 
    % fscanf fills the array in column order,
    % so transpose the results
    mydata(n).raindata  = ...
      fscanf(fid, '%f', [rows, cols]);
end
for n = 1:M
    disp(mydata(n).time), disp(mydata(n).month)
    disp(mydata(n).raindata)
end
 
% close the file
fclose(fid);

运行该文件，显示以下结果：

12:00:00
June-2012
   17.2100   17.5700   11.0900   13.1700   14.4500
   28.5200       NaN    9.5900       NaN   14.0000
   39.7800   12.0100    9.3300   14.8900   18.2300
   16.5500   17.9200       NaN   19.3300   10.3400
   23.6700   28.4900    0.3100   20.9700   17.9500
   19.1500   17.4000    0.2300   19.5000   16.4600
    0.3500   17.0600   10.4600   17.6500   19.3400

09:10:02
July-2012
   12.7600       NaN   34.0000   33.1700   24.4500
   16.9400   24.8900   18.2300       NaN   34.0000
   14.3800   19.3300   30.3400   34.8900   28.6700
   11.8600   30.9700   27.9500   29.3300   30.3400
   16.8900   49.5000   16.4600   30.9700   27.9500
   20.4600   47.6500   19.3400   49.5000   36.4600
   23.1700   24.4500   30.4600   47.6500   29.3400

15:03:40
August-2012
   17.0900   13.4800   27.2100   11.4500   25.0500
   16.5500   22.5500   26.7900   13.4800   27.2100
   19.5900   24.0100   24.9800   22.5500   26.7900
   17.2500       NaN   12.2300   24.0100   24.9800
   19.2200   21.1900   16.9900       NaN   12.2300
   17.5400   25.8500   18.6700   21.1900   16.9900
   11.4500   25.0500   17.5400   25.8500   18.6700