如何进行数据合法性检验？

数据合法性检验是指对数据进行的一项常规性操作，主要是为了排除无效数据和异常数据，使得数据更真实可靠。常用的方法包括：数据类型检验、缺失值检验、异常值检验与有效范围检验等。这些方法在数据理解和清洗的过程中起到了很重要的作用，可以有效提高数据的可用性。在Matlab中，专门为数据合法性检验提供了一系列的函数和工具。本文将针对这些函数进行介绍，并探讨其各自的优缺点。

一、Matlab中用于数据合法性检验的常用函数介绍

1. isnumeric函数

isnumeric函数用来判断变量是否为数值类型的变量。其输入参数可以是任何变量类型，包括整数、小数、真值、日期时间、派生数据类型、数组和对象，输出结果是一个布尔值，true表示输入的变量是数值类型，false表示输入的变量不是数值类型。例如：

a = 1;b = ‘Hello’;c = complex(2,3);d = [];e = {1,2,3};f = @(x)x*x;
isnumeric(a)
ans =
logical 1
isnumeric(b)
ans=
logical 0
isnumeric(c)
ans=
logical 1
isnumeric(d)
ans=
logical 0
isnumeric(e)
ans=
logical 0
isnumeric(f)
ans=
logical 0

isnumeric函数可以快速判断数据是否是数值类型，是数值类型，则可以进行数值运算或其他相关的操作等，如果不是数值类型，则可以根据实际情况进行相应的处理。

2. iscell函数

iscell函数用来判断变量是否是一个细胞数组。细胞数组是一种特殊的数组，可用于存储不同类型的数据，包括数字、字符向量、字符数组和其他类型的数组等。其输入参数可以是任何变量类型，输出结果是一个布尔值，true表示输入的变量是细胞数组，false表示输入的变量不是细胞数组。例如：

a = 1;b = {‘Hello’,12,[1 2 3]};c = [1 2 3];
iscell(a)
ans =
logical 0
iscell(b)
ans =
logical 1
iscell(c)
ans =
logical 0

iscell函数在检查和操作细胞数组时非常有用。通过该函数来识别输入数据是否是细胞数组，为之后的操作提供便利。

3. ischar函数

ischar函数用来判断变量是否是字符数组或字符向量，其输入参数可以是任何变量类型，输出结果是一个布尔值，true表示输入的变量是字符数组或字符向量，false表示输入的变量不是字符数组或字符向量。例如：

a = ‘Hello’;b = [“Matlab”,”is”,”a”,”great”,”tool”];c = 123;
ischar(a)
ans =
logical 1
ischar(b)
ans =
logical 0
ischar(c)
ans =
logical 0

ischar函数可用于检测是否为字符数组或字符向量，然后可对此进行一定的操作或转换，以满足数据分析的需要。

4. ismember函数

ismember函数用来判断一个向量或者一个矩阵中的元素是否在一个给定的集合中出现过。其格式为[tf,loc] = ismember(A,B)或[tf,loc] = ismember(A,B,’rows’)，其中A是待检验的向量或矩阵，B是一个标准集合，tf是输出的逻辑向量，loc是输出的从标准集合中找到的元素位置的向量。例如：

A = [1 2 3; 4 5 6];B = [9 8 7; 4 5 6; 3 2 1];
[tf,loc] = ismember(A,B)
tf =
0 1 0
1 1 1
loc =
0 2 0
2 3 1

ismember函数可以用来检测数据是否符合一定标准集合，并且可以获取到不符合标准的数据在集合中的位置。

5. isnan函数

isnan函数用来检查一个变量或矩阵是否存在NaN值，即不是数字的值。其输入参数可以是任何变量类型，如果变量或矩阵中有NaN值，则输出一个同等大小的逻辑矩阵，1表示该位置上的值为NaN，0表示该位置上的值为数字类型。例如：

A = [1 NaN 3; 4 5 NaN];
isnan(A)
ans =
0 1 0
0 0 1

isnan函数可以用来检查数据中是否有NaN，如果有，则可以进行相应的处理。

6. isreal函数

isreal函数用来检查变量或矩阵是否是实数类型的，其输入参数可以是任何变量类型，输出结果是一个布尔值，true表示输入参数是实数类型，false表示不是实数类型。例如：

a = 1.23;b = complex(2,3);c = [1 2 3];
isreal(a)
ans =
logical 1
isreal(b)
ans =
logical 0
isreal(c)
ans =
logical 1

isreal函数可以用来确认输入参数是否是实数类型。如果不是实数类型，则需要给出相应的处理方式。

7. isinf函数

isinf函数用于判断一个变量或矩阵是否含有inf值。其输入参数可以是任何变量类型，输出结果是一个逻辑矩阵，1表示该位置上的值为inf，0表示该位置上的不是inf。例如：

a = [1 2 3; 4 inf 6];
isinf(a)
ans =
0 0 0
0 1 0

isinf函数可以用来检查数据是否存在inf值，如果存在，则需要进行相应的处理。

8. isrow函数

isrow函数用来判断变量是否是一个行向量。其输入参数可以是任何变量类型，输出结果是一个布尔值，true表示输入变量是行向量，false表示不是行向量。例如：

a = [1 2 3];b = [1;2;3];
isrow(a)
ans =
logical 1
isrow(b)
ans =
logical 0

isrow函数可以用来检查变量是否为行向量，从而可以方便地转换为其他类型的数据，以方便数据的处理。

9. isvector函数

isvector函数用来判断一个变量是否是一个向量，可以是行向量或列向量，类似于isrow和iscolumn。其输入参数可以是任何变量类型，输出结果是一个布尔值，true表示变量是一个向量，false表示不是向量。例如：

a = [1 2 3];b = [1;2;3];
isvector(a)
ans =
logical 1
isvector(b)
ans =
logical 1

isvector函数可以用来判断一个变量是否是一个向量，以便根据不同的情况进行不同类型的数据处理。

二、Matlab中用于数据合法性检验的优缺点分析

1. isnumeric函数：isnumeric函数可以判断变量是否是数值类型的变量，比较简单，但是在判断其他类型的变量时就无能为力了。优点是返回结果比较明确，可以快速判断数据是否是数值类型，进行相应的处理。

2. iscell函数：iscell函数用来判断变量是否是细胞数组，比较直接，但是对于一般类型的数组无法识别。优点是非常方便，可以识别输入数据是否是细胞数组，为之后的操作提供便利。

3. ischar函数：ischar函数可以判断变量是否是字符数组或字符向量，非常实用，可以满足很多字符串操作的需求，但是对于其他类型的数组无法识别。优点是方便快捷，可以检测是否为字符数组或字符向量，从而对此进行一定的操作或转换。

4. ismember函数：ismember函数可以判断一个向量或者一个矩阵中的元素是否在一个给定的集合中出现过，优点是可以检测数据是否符合一定标准集合，并且可以获取到不符合标准的数据在集合中的位置，方便进行后续的处理。

5. isnan函数：isnan函数用来检查一个变量或矩阵是否存在NaN值，非常实用，可以快速检查数据中是否有NaN，如果有，则可以进行相应的处理。

6. isreal函数：isreal函数用来检查变量或矩阵是否是实数类型的，比较简单，但对于其他类型的数据无法判断。优点是能够确认输入参数是否是实数类型，如果不是实数类型，则需要给出相应的处理方式。

7. isinf函数：isinf函数用于判断一个变量或矩阵是否含有inf值，虽然这种数据比较少见，但仍然存在，因此检测数据中是否有inf值是很有必要的，isinf函数能够较快地完成此操作。

8. isrow函数：isrow函数用来判断变量是否是一个行向量，比较简单，但对于其他类型的数组无法识别。优点是可以方便地转换为其他类型的数据，以方便数据的处理。

9. isvector函数：isvector函数用来判断一个变量是否是一个向量，比较直接，但仅能判断变量是否为向量，无法指定是行向量还是列向量。优点是根据不同的情况进行不同类型的数据处理。

综上所述，Matlab中用于数据合法性检验的函数各自有着不同的优缺点，需要根据情况进行选择和使用，以达到最佳效果。同时，建议在数据的预处理时，注意先进行数据合法性检验，以保证后续操作准确无误。