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MATLAB - 数据导入

在 MATLAB 中导入数据意味着从外部文件加载数据。 importdata函数允许加载不同格式的各种数据文件。 它有以下五种形式 −

序号

函数 & 描述

1

A = importdata(filename)

将数据从 filename 表示的文件加载到数组 A 中。

2

A = importdata('-pastespecial')

从系统剪贴板而不是文件加载数据。

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。 您可以将 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，读取从第 headerlinesIn+1 行开始的数字数据。

5

[A, delimiterOut, headerlinesOut] = importdata(___)

使用前面语法中的任何输入参数，返回在 delimiterOut 中检测到的输入 ASCII 文件的分隔符，以及在 headerlinesOut 中检测到的标题行数。

默认情况下，Octave 不支持 importdata() 函数，因此您必须搜索并安装此软件包才能使以下示例适用于您的 Octave 安装。

示例 1

让我们加载并显示一个图像文件。 创建一个脚本文件并在其中键入以下代码 −

filename = 'smile.jpg';

A = importdata(filename);

image(A);

当您运行该文件时，MATLAB 将显示图像文件。 但是，您必须将其存储在当前目录中。

示例 2

在此示例中，我们导入一个文本文件并指定分隔符和列标题。 让我们创建一个带有列标题的空格分隔的 ASCII 文件，名为 weeklydata.txt。

我们的文本文件weeklydata.txt看起来像这样 −

SunDay MonDay TuesDay WednesDay ThursDay FriDay SaturDay

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

创建一个脚本文件并在其中键入以下代码 −

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

当您运行该文件时，它会显示以下结果 −

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

SaturDay

81.5300

74.6800

74.5100

93.1800

46.6000

示例 3

在此示例中，让我们从剪贴板导入数据。

将以下行复制到剪贴板 −

Mathematics is simple

创建脚本文件并输入以下代码 −

A = importdata('-pastespecial')

当您运行该文件时，它会显示以下结果 −

A =

'Mathematics is simple'

低级文件 I/O

importdata 函数是一个高级函数。 MATLAB 中的低级文件 I/O 函数可以最大程度地控制对文件读取或写入数据。 但是，这些函数需要有关您的文件的更详细信息才能有效运行。

MATLAB 提供以下函数用于字节或字符级别的读写操作 −

函数

描述

fclose

关闭一个或所有打开的文件

feof

测试文件结尾

ferror

有关文件 I/O 错误的信息

fgetl

从文件中读取行，删除换行符

fgets

从文件中读取行，保留换行符

fopen

打开文件，或获取有关打开文件的信息

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

从文本文件中读取数据

fseek

移动到文件中的指定位置

ftell

在打开文件中的位置

fwrite

将数据写入二进制文件

使用低级 I/O 导入文本数据文件

MATLAB 提供以下函数用于文本数据文件的低级导入 −

fscanf 函数读取文本或 ASCII 文件中的格式化数据。

fgetl 和 fgets 函数一次读取文件的一行，其中换行符分隔每一行。

fread 函数以字节或位级别读取数据流。

示例

我们的工作目录中保存了一个文本数据文件"myfile.txt"。 该文件存储三个月的降雨量数据； 2012 年六月、七月和八月。

myfile.txt 中的数据包含五个地点的重复时间、月份和降雨量测量值。 头数据存储月数M； 所以我们有 M 组测量值。

文件看起来像这样 −

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

我们将从该文件导入数据并显示该数据。 采取以下步骤 −

使用fopen函数打开文件并获取文件标识符。

使用格式说明符描述文件中的数据，例如"%s"表示字符串，"%d"表示整数，或者 '%f' 表示浮点数。

要跳过文件中的文字字符，请将它们包含在格式描述中。 要跳过数据字段，请在说明符中使用星号 ('*')。

例如，要读取标头并返回 M 的单个值，我们编写 −

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

默认情况下，fscanf根据我们的格式描述读取数据，直到找不到任何匹配的数据，或者到达文件末尾。 这里我们将使用for循环读取3组数据，每次读取7行5列。

我们将在工作区中创建一个名为mydata的结构来存储从文件中读取的数据。 该结构具有三个字段 - time、month 和 raindata 数组。

创建一个脚本文件并在其中键入以下代码 −

filename = '/data/myfile.txt';

rows = 7;

cols = 5;

% 打开文件

fid = fopen(filename);

% 读取文件头，找到M（月数）

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

% 读取每组测量值

for n = 1:M

mydata(n).time = fscanf(fid, '%s', 1);

mydata(n).month = fscanf(fid, '%s', 1);

% fscanf 按列顺序填充数组，

% 所以转置结果

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);

当您运行该文件时，它会显示以下结果 −

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

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