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Matlab语言基础

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第二章 MATLAB基础

第二章 MATLAB基础
27
3 ）向量是一个数学量，一般高级语言中也未引入， 它可视为矩阵的特例。从MATLAB的工作区可以查 看到：一个 n 维的行向量是一个 1 × n 阶的矩阵，而 一个n维的列向量则当成n×1阶的矩阵。 如A＝[1 2 3 4]就是一个4维的行向量。也可看成是 一个一维数组，还要看成是一个1×4阶的矩阵。
3
数据类型转换函 数 uint8 uint16 uint32 uint64 int8 int16 int32 int64
说 明 无符号8位整数 无符号16位整数 无符号32位整数 无符号64位整数 有符号8位整数 有符号16位整数 有符号32位整数 有符号64位整数
字节数 1 2 4 8 1 2 4 8
22
【例 2.8】变量赋值 >> a=3.14 a= 3.1400 >> class(a) %函数class用来是判断变量数据类 型的 ans = double %变量a是双精度的浮点型数据
23
>> a='hello!' hello! >> class(a) ans = char
%变量a重新赋值
13
>> whos Name Size a 1x1 x 1x1 y 1x1 z 1x1
Bytes Class Attributes 16 double complex 4 int32 4 int32 8 int32 complex
14
2.2MATLAB的常量及变量
2.2.1常量 常量是程序语句中取不变值的那些量。如表达式 y=0.314*x，其中就包含一个0.314这样的数值常数，它 便是一个数值常量。而在另一表达式s='Hello'中，单引 号内的英文字符串“Hello”则是一个字符串常量。

MATLAB初学者语言基础

MATLAB初学者语言基础
❖ help命令
▪ 在命令窗口使用help组合命令。当用户知道函数名称想了解其具体用法时，可 以在命令窗口使用help命令，调用方法是help 函数名，例如：
>> help inv
❖ lookfor命令
▪ 在命令窗口使用lookfor组合命令。注意，help 命令要求函数名的精确匹配，而 lookfor只要求与每个函数中的总结信息有匹配。所以当用户不知道函数的确切 名称时可以使用lookfor命令 ，例如找矩阵求逆函数可以输入：
>> 3.14*3^2
ans =
28.2600
▪ 当遇到较为复杂的问题时，可以采用给变量赋值的方法，例如：可以用变量r来表示圆的
半径，用变量S来表示圆的面积，百分号“%”是MATLAB中的注释符
>> r=3
%圆的半径r=3
r=
3
>> S=3.14*r^2 %求圆的面积S
S=
28.2600
▪ 在命令窗口输入r=3并按下Enter键后，MATLAB会在命令窗口直接显示这条命令的计算 结果，若要禁止显示计算的中间结果，则可以通过分号“;”来实现，例如：
❖ 产生与发展
▪ 雏形——基于特征计算的程序库EISPACK和线性代数程序库LINPACK ▪ 免费软件->MathWorks公司 ▪ 演变成为一种具有广泛应用前景的全新的计算机高级编程语言
❖ 优势
▪ 强大易用的科学计算语言 ▪ 全面的图形功能 ▪ 独立开放的平台 ▪ 实用的程序接口
命令窗口 当前目录窗口
❖ 编辑搜索路径的常用命令
>> path
%显示所有搜索路径
>> addpath
%增加目录到MATLAB搜索路径。

Matlab基础知识点

Matlab基础知识点

MATLAB讲义第一章 MATLAB系统概述1.1 MATLAB系统概述MATLAB（MATrix LABoratory）矩阵实验室的缩写，全部用C语言编写。

特点：（1）以复数矩阵作为基本编程单元，矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便，而且矩阵无需定义即可采用。

（2）语句书写简单。

（3）语句功能强大。

（4）有丰富的图形功能。

如plot,plot3语句等。

（5）提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。

目前，有20多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。

（6）易扩充。

1.2 MATLAB系统组成（1）MATLAB语言MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言，具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。

同时MATLAB又具有面向对象编程特色。

MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。

（2）开发环境MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体，其中大部分具有图形用户界面，包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。

（3）图形处理图形处理包括二维、三维数据可视化，图像处理、模拟、图形表示等图形命令。

还包括低级的图形命令，供用户自由制作、控制图形特性之用。

（4）数学函数库有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。

MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。

（5）MATLAB应用程序接口（API）MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来，可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。

1.3 MATLAB的应用范围包括：MATLAB的典型应用包括：●数学计算●算法开发●建模、仿真和演算●数据分析和可视化●科学与工程绘图●应用开发（包括建立图形用户界面）以矩阵为基本对象第二章 Matlab基础2.1 MATLAB快速入门（1）搜索路径搜索路径也被看作是MATLAB的路径，其包含的文件被认为在路径上。

matlab语言基础

matlab语言基础

例 2*3,
2/3, 2\3, 2^3, a=2, 15ห้องสมุดไป่ตู้a
五
MATLAB矩阵的输入与运算
1、在命令窗口中输入
》a=1; b=2; c=3; 》x=[5 b c; a*b a+c c/b] x= 5.000 2.000 3.000 2.000 4.000 1.500 》y=[2,4, 5 3 6 8] y= 245 368
•矩阵生成不但可以使用纯数字（含复数），也可以使用变 量（或者说采用一个表达式）。矩阵的元素直接排列在方 括号内，行与行之间用分号隔开，每行内的元素使用空格 或逗号隔开。大的矩阵可以用分行输入，回车键代表分号。
2、矩阵的运算 （1）转置：对于实矩阵, 用’符号可求 出它的转置矩阵。
》a=[1 2 3; 4 5 6] a= 》b=a' b=
MATLAB语言基础
一、MATLAB语言的显著特点
1、具有强大的矩阵运算能力：Matrix Laboratory （矩阵实验室），使得矩阵运算非常简单。 2、是一种演算式语言 MATLAB的基本数据单元是既不需要指定维数， 也不需要说明数据类型的矩阵（向量和标量为矩 阵的特例），而且数学表达式和运算规则与通常 的习惯相同。
1
4
2
5
3
6
1
2
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5
3
6
（2） + - * 运算
》 a=[1 2;3 4], b=[ 3 5; 5 9] 》c=a+b, d=a-b, e= a*b
c=
4 7 8 13
d=
-2 -3 -2 -5 e= 13 23 29 51
• 只有维数相同 的矩阵才能进 行加减运算。 • 注意只有当两 个矩阵中前一 个矩阵的列数 和后一个矩阵 的行数相同时， 才可以进行乘 法运算。

第二章_MATLAB语言基础_第1节-赵亦欣

第二章_MATLAB语言基础_第1节-赵亦欣
ans的值将在下一条表达式语句执行后被刷新。
第2章 MATLAB语言基础
【例2.8】 表达式语句。 >> sqrt(2)*exp(-1*3) ans = 0.0704 >> 8*3+6/4 ans = 25.5000
表达式语句 运算结果 执行下一条 表达式语句 后，结果将 被刷新
第2章 MATLAB语言基础
第2章 MATLAB语言基础
2.1 基础知识
2.1.3 变量和语句
变量名区分字母大小写；不超过31个字 符，31个以后的字符将被忽略，字符之间不 能有空格；必须以字母打头，之后可以是任意 字母、数字或下画线；不允许使用标点符号。
第2章 MATLAB语言基础
MATLAB的一条命令行就是一条语句，
格式与书写数学表达式相近。 在命令窗输入语句，该语句可被解释运 行并给出运行结果。
第2章 MATLAB语言基础
（1）永久变量不能用clear命令清除； （2）永久变量不响应Who, Whos命令； （3）永久变量可以等于表2-1中的值； （4）被赋值的永久变量，在clear命令清除内 存或命令窗关闭再打开后，将被设为默认值；
（5）允许被0除。
第2章 MATLAB语言基础
2.1 基础知识
第2章 MATLAB语言基础
【例2.11】复数矩阵的生成及运算。 >> A=[1 2; 3 4]+[5 6; 7 8]*I % 复数矩阵的输入。 分别由实部矩阵和虚部矩阵组合而成 A= 1.0000 + 5.0000i 2.0000 + 6.0000i 3.0000 + 7.0000i 4.0000 + 8.0000i >> B=[1+2i 3+4i; 5+6i 7+8i] % 复数矩阵的输入。 直接由复数构成矩阵 B= 1.0000 + 2.0000i 3.0000 + 4.0000i 5.0000 + 6.0000i 7.0000 + 8.0000i >> C=A*B % 复数矩阵相乘。 复数矩阵乘法， 1.0e+002表 示标量100，矩阵运算中，存在直 C= 角坐标和极坐标之间的转换 1.0e+002 * -0.3500 + 0.4900i -0.5100 + 0.7700i -0.3900 + 0.7700i -0.5500 + 1.2100i

(完整版)Matlab入门教程

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第1章MATLAB操作基础1.1 MATLAB概述1.1.2 MATLAB的主要功能1．数值计算MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了十分丰富的数值计算函数。

2．绘图功能可以绘制二维、三维图形，还可以绘制特殊图形（与统计有关的图，例如：区域图、直方图、饼图、柱状图等）。

3．编程语言MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。

4．MATLAB工具箱MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。

MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。

1.1.3MATLAB语言的特点❖语言简洁紧凑，使用方便灵活，易学易用。

例如：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]一条语句实现了对3x3矩阵的输入。

❖语句功能强大，一条语句相当于其它语言的一个子程序，例如fft。

❖语句简单，内涵丰富。

同一个函数有不同的输入变量和输出变量，分别代表不同的含义。

❖Matlab既具有结构化的控制语句（if、for、while）又支持面向对象的程序设计。

❖方便的绘图功能。

❖包含功能强劲的工具箱。

❖易于扩展。

1.1.4 初识MATLAB例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。

x=[0:0.5:360]*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x));例1-2 求方程3x4+7x3+9x2-23=0的全部根。

p=[3,7,9,0,-23]; %建立多项式系数向量x=roots(p) %求根例1-3 求积分quad('x.*log(1+x)',0,1)例1-4 求解线性方程组。

a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9];b=[4;2;17];x=inv(a)*b1.2 MATLAB的运行环境与安装1.2.1 MATLAB的运行环境硬件环境：(1) CPU(2) 内存(3) 硬盘(4) CD-ROM驱动器和鼠标软件环境：(1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP(2) 其他软件根据需要选用1.2.2 MATLAB的安装运行系统的安装程序setup.exe，可以按照安装提示依次操作。

第一章MATLAB基础知识

第一章MATLAB基础知识

第一章MATLAB基础知识1.1 MATLAB开发环境1.MATLAB操作桌面MATLAB4.0以上版本都是在Windows以上环境支持下操作与运行的，因此，这里必须假定读者对Windows有一定的了解和掌握。

本书以Windows98环境，MATLAB6.5版本为例介绍。

书中绝大多数例子在MA TLAB5.3版本中亦能使用.要想进入MATLAB系统，方法有二：（1）在Windows98的桌面上双击MATLAB快捷图标。

（2）单击Windows98的“开始”按钮，再依次单击：程序/MA TLAB/MA TLAB6.5；图1-1MATLAB6.5除保留了传统的命令窗口外，还增加了启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口、当前路径窗口等窗口，与新的M文件编辑器和新的在线帮助浏览器等共同构成了MA TLAB6.5的开发环境。

MATLAB的开发环境是MATLAB语言的基础和核心部分，MATLAB语言的全部功能都是在MA TLAB的开发环境中实现的，MA TLAB的仿真工具Simulink、MATLAB的工具箱等其他附加功能的实现也必须使用MATLAB开发环境，因此，掌握MATLAB 的开发环境是掌握MATLAB语言的关键。

启动MA TLAB后，将显示包括命令窗口、启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口和当前路径窗口等5个窗口和主菜单组成的操作桌面（图1-1）。

本节对操作桌面的各个窗口作简要介绍，部分窗口的功能和使用将在以后的章节中详细介绍。

操作桌面缺省状态下显示3个窗口，当前路径和工作空间窗口在同一位置显示，可以通过该窗口下方的箭头或窗口标签来切换，命令历史窗口和当前目录窗口在同一位置显示，可以通过该窗口下方窗口标签来切换。

每个窗可以脱离操作桌面独立出来。

也可以通过菜单View来选择显示哪些窗口。

MATLAB还设定了几种特定的窗口布局方式，在View菜单的Desktop Layout选项中，给定了6种布局方式：Default（缺省方式）Command Window Only（只显示命命令窗口方式）Simple（简单方式，只有命令历史窗口和命令窗口）Short History（低命令历史窗口方式）Tall History（高命令历史窗口方式）Five Panel（5个窗口平铺方式）2.MATLAB的通用参数设置MATLAB的通用参数和各功能窗口的参数可以通过主菜单中的file/Preferences项设置，这里先介绍通用参数的设置。

Matlab语言基础

Matlab语言基础

一、Matlab的变量与常量Matlab中变量和常量存储都是相应的数据。

数据类型：基本类型、构造类型、符号对象基本类型：数字型、字符串型数字型：整型、浮点型整形：无符号、有符号（int8、int16、int32、int64 1位、2位、4位、8位）浮点型：单精度（32位）、双精度（64位）基本类型：数组类型（常见）、细胞类型、结构类型、类类型符号对象（比较少见）变量：在运算过程中其数值可以改变的量；常量：在运算过程中其数值不改变的量。

变量命名规则：变数名称是由一个字母开头，其后可以有任意数量的字母、数字或下划线。

在变量命名时尽量使用小写字母，名字要有实在的意义，不要和系统保留的关键字（常量）和函数名相同的名字，容易出错。

MATLAB是区分大小写的，变量名可以是任意长度。

Matlab语言是一种弱类型语言，C语言是强类型语言，变量在复制之前要对它的类型进行严格的申明，不同就会出错，而matlab不需要事先申明。

变量初始化：1、采用赋值语句初始化变量；2、用input函数从键盘输入初始化变量，如下：3、matlab已经定义好了的一些常量：I、j虚数；Inf无穷大；NaN不定式；pi圆周率；ans特殊的变量。

二、matlab的基本数据结构标量、向量、数组、矩阵的概念：标量、向量、数组本质上是特殊的矩阵形式；matlab 常用的是二维矩阵；标量1*1的矩阵；向量可以看成是1行或者1列的矩阵；向量是数学中的说法，数组是matlab语言中的说法，但向量和数组在这里指的是同一种数据结构，可以互用。

手动生成矩阵：行矩阵：a = [1 2 3]列矩阵：b = [1 2 3]’或 b = [1;2;3]2*2矩阵：c = [1 2;3 4]使用内置函数生成矩阵：常用的有 o nes，eye，zeros，size，length.利用冒号表达式生成矩阵：冒号：用来生成向量，定义数组下标，数组的循环迭代。

生成航向量：生成列相量：引用矩阵或矩阵中的元素：举证可以看成一个一位数组，按列从左至右，从上往下依次排列。

1第一章 Matlab语言概述

1第一章 Matlab语言概述

（Ⅰ）基础篇第一章 Matlab语言概述§1.语言特点MATLAB是Mathworks公司于20世纪80年代推出的数值计算软件。

得到了广泛的应用。

MATLAB的全称是Mateix Laboratory，意思是矩阵实验室。

它是以矩阵运算为基础的新一代程序语言。

MATLAB是集数学运算、图形处理、程序设计和系统建模为一体的著名编程语言软件，它具有功能强大、使用简单等优点，是进行科学研究和工程实践的有力工具。

与Fortran和C相比，MATLAB语句更简洁、明了，更加符合人们的思维习惯。

并且还具有良好的数据可视化功能。

MATLAB包括两部分：基本部分-主要指数据计算和可视化功能。

扩展部分-主要指工具箱。

§2 基本操作和简单语句输入1. 简单语句输入（简单计算器用法）例1：计算a⨯y÷⨯=（a = 2，b =3，c = 5 ）+acbb[程序] 在命令窗口输入>> a=2;b=3;c=5;>> y=a*b+c*b/a 回车[输出] y =13.5000例2：计算64(tan3⨯+45)/2760cos[程序] >> (tan(pi/4)+cos(pi/3))*27^(1/3)/sqrt(64)ans =0.56252. 变量表达式数值（1）变量* matlab语句一般形式为：变量=表达式（或数），若变量和“=”省略，输出时自动建立“ans”默认变量。

* 对大小写敏感，如sqrt（平方根）对，而SQRT，Sqrt全错。

* 变量名第一个字符必须是英文字母，最多可包含31个字符，（含英文、数字、下连符）。

不得包含空格和标点。

* 系统遇到一个新变量名时，它会自动生成变量，若该变量早已存在，系统会自动更新内容。

表1-1 默认预定义变量（永久变量）例3：无穷大的使用>> x =1/0Warning: Divide by zero.x =Inf* 在MATLAB中这样的操作不会引起程序执行中断，只是在给出警告信息的同时，用一个特殊的符号Inf来表示。

MATLAB语言程序设计基础

MATLAB语言程序设计基础
第22页/共41页
3.2 matlab语言基本运算及输入输出
3.2.5 输入与输出语句
input A=input(提示字符串）要求输
入矩阵
A=input(提示字符串，‘s’） 要求字符串eg:
n=input('how much')
n=input('ho第w23页m/共4u1页ch','s')
3.2 matlab语言基本运算及输入输出
关系运算和逻辑运
算
表3-6 关系运算和逻辑运算函数
函数 any all find
exist isnan
意义 逻辑条件任何一个
逻辑条件全部 寻找逻辑值的向量元素下 标
检查某变量是否存在 检查非数值量
函数 finite isempty isstr
strcmp
随机数元素矩阵 设三维绘图基底坐
第5页/共41页
单位矩阵
3.1.3构造多维数组
cat( ) a=cat(n,a1,a2,….) n:多维函数的维数 n=1:
cat(a1,a2,a3..)=[a1;a2;a3…] n=2:
cat(a1,a2,a3..)=[a1,a2,a3…] n=3: 图3－1示
重新定义维数
end 表示某一维末尾元素下标
2、复数矩阵： b=[1 2;3 4]+i*[5 6;7 8] b=[1+5i 2+6i;3+7i 4+8i]
第3页/共41页
3、空矩阵［］
0×0阶
与clear不同之处：clear删除变量
［］删除矩阵中的元素
A(:,[2,3])=[] 第2,3列元素删除
函数 abs angle sqrt real imag conj round fix

MATLAB语言入门

MATLAB语言入门

MATLAB 界面浏览Command Window: 命令窗口Workspace Browser: 工作空间浏览器Command History: 命令历史栏MATLAB的帮助系统MATLAB常用的数据类型矩阵的索引与下标可以产生各种特殊用途的矩阵的命令使用一维或二维下标来存储矩阵，A(i,j)和A(i+(j-1)*m)是完全一样的End这个保留字代表某一维数的最大值MATLAB常用的数学函数计算向量元素统计量的常用函数x=linspace(0,2*pi);%在0到2π间，等分取100个点%进行多条曲线描点绘图plot(x,sin(x));hold on;plot(x,cos(x),’r’);•Plotyy命令可以画出两个刻度不同的y轴。

x=linspace(0,2*pi);%在0到2π间，等分取100个点%画出两个刻度不同的y轴，分别是y1,y2y1=sin(x);y2=exp(-x);plotyy(x,y1,x,y2);代表爆炸，非零元素表示向外拖出的扇形% 在x 轴上取25点x=linspace(-2, 2, 25); % 在y 轴上取25点y=linspace(-2, 2, 25);% xx 和yy 都是25x25的矩阵[xx,yy]=meshgrid(x, y);% 计算函数值，zz 也是25x25的矩阵zz=xx.*exp(-xx.^2-yy.^2); % 画出立体网状图mesh(xx, yy, zz); % 画出立体曲面图surf(xx, yy, zz);Meshgrid 的作用是产生x 及y(均为向量)为基准的栅格点（GridPoints ）,其输出为xx 及yy ，分别代表栅格点的x 坐标及y 坐标。

1.Matlab基础知识

1.Matlab基础知识

c y
m magenta
figure(2);
plot(x,sin(x),'bo:');
MATLAB 语言简介 2、MATLAB的工作环境
MATLAB的工作界面主要由菜单、工具栏、当前工作目 录窗口、工作空间管理窗口、历史命令窗口和命令窗口组 成，如图1-1所示。点击左下角start， 弹出快捷菜单， 其中有工具箱、帮助和演示等多个选项，可选择需要的菜 单进入相关界面。
MATLAB 语言简介
5、求2和3对应元素相乘的结果矩阵。
6、计算向量a=(1, 2, 3)、b=(4, 5, 6)和c=(-3, 6, -3) 的 混合积
MATLAB 绘图语句
常用的 MATLAB 绘图语句有 figure 、 plot 、 subplot 、 stem 等，
图形修饰语句有title、axis、text等。
MATLAB 语言简介
3)当前工作目录窗口
在当前工作目录窗口可显示或改变当前目录,如图1-4 所示。
图1-4 MATLAB7.0的当前工作目录窗口
MATLAB 语言简介
4)工作空间管理窗口 工作空间管理窗口显示目前内存中所有的MATLAB变量的变量 名、数据结构、字节数以及类型等信息，如图1-5所示。
路径设置对话框
Байду номын сангаас
• 单击Add Folder... 按钮可以将你的一个文件夹加 入到系统路径中 • Add with Subfolders... 允许把一个文件夹包括其所 有的子文件夹加入到系统路径中 • 按Revert按钮取消所有未保存的改动 • 按Default按钮将还原到MATLAB安装时的路径设 置 按Help按钮则启动帮助系统解答疑难。

学习MATLAB编程语言的基础知识

学习MATLAB编程语言的基础知识

学习MATLAB编程语言的基础知识章节一：MATLAB编程语言的概述MATLAB是一种高级编程语言和环境，专门用于科学计算和数据分析。

它由MathWorks公司开发，已成为许多领域中研究人员和工程师的首选工具。

MATLAB具有强大的数值计算能力和丰富的功能库，可以处理各种数学问题，如线性代数、信号处理、优化和图像处理等。

此外，MATLAB还提供了交互式编程环境，使用户能够快速测试和调试代码。

章节二：MATLAB编程环境的介绍MATLAB的编程环境包括命令窗口、编辑器和调试器等组件。

用户可以通过命令窗口直接输入和执行MATLAB代码，也可以通过编辑器创建和编辑脚本或函数。

调试器功能可用于跟踪代码执行过程、检查变量的值和查找错误。

章节三：MATLAB基本语法和数据类型MATLAB的语法与传统的编程语言类似，使用分号作为语句结束符，并使用变量来存储数据。

常用的数据类型包括数字、字符串、矩阵和结构体等。

MATLAB还支持各种运算符和控制流语句，例如循环、条件语句和函数调用等。

章节四：MATLAB中的向量和矩阵操作MATLAB中的向量和矩阵操作是其特有的优势之一。

用户可以使用简洁的语法来执行向量和矩阵的数学运算，如加法、减法、乘法和除法等。

此外，MATLAB还提供了许多方便的函数来处理向量和矩阵，例如转置、求逆、矩阵乘法和行列式计算等。

章节五：MATLAB中的绘图与数据可视化MATLAB提供了强大的绘图工具箱，可以创建各种类型的图形，例如线图、散点图、柱状图和曲线图等。

用户可以使用简洁的命令来设置图形的样式、坐标轴标签和图例等。

此外，MATLAB还支持三维绘图和动画效果，使用户能够更好地呈现和分析数据。

章节六：MATLAB中的函数和脚本编程MATLAB允许用户创建自定义函数和脚本，以实现特定的计算任务。

函数是一段可重复使用的代码块，可以接受输入参数并返回输出结果。

脚本则是一系列按顺序执行的命令，用于完成特定的计算过程。

Matlab入门-1：基础

Matlab入门-1：基础

3、利用数据文件建立指定矩阵
4、利用已建好的矩阵建立更大的矩阵
1．直接输入法
a.将矩阵的所有元素用方括号括起来，按矩阵行的顺序输入 各元素，同一行的各元素之间用空格或逗号分隔，不同行的元 素之间用分号分隔。如，输入命令： A = 1 2 3 >>A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9] 4 5 6 7 8 9 b.矩阵元素也可以是表达式，MATLAB将自动计算结果。如： >>B=[10,5-sqrt(7),sin(pi/2);7,4*8,abs(-7)]
（5）全局变量 需要某个变量作用于多个函数上时，可选择全局变量； 使用前声明，作为约定俗成的规则，Matlab程序员应尽 量用大写字母写全局变量。
如：
Global E；E＝2.71828
2、变量的管理
（1）内存变量的显示与删除 显示在MATLAB工作空间中已经驻留的变量名清单。 >>who >>whos 区别：whos在给出驻留变量名的同时，还给出它们的维数、 所占字节数以及变量的类型。 删除MATLAB工作空间中的变量 >> clear MATLAB工作空间窗口专门用于内存变量的管理。 变量编辑器如图
第四节 MATLAB的变量和数据操作
1、变量与赋值
2、变量的管理
3、数据的输出格式
1、变量与赋值
（1）变量命名 在MATLAB 7.X中，变量名是以字母开头，后接字母、数字或 下画线的字符序列，最多63个字符。例如x、x_1、xy12 在MATLAB中，变量名区分字母的大小写。例如addr、Addr 和ADDR表示3个不同的变量。 （2）赋值语句 MATLAB赋值语句有两种格式： a）变量=表达式， 将表达式的值赋给左边的变量 b）表达式， 将表达式的值赋给MATLAB的预定义变量ans （3）编辑规则 a）在语句的最后加分号，那么，MATLAB仅仅执行赋值操作， 不再显示运算的结果。 b）注释以%开头。

02第二章Matlab语言基础-Matlab教程

02第二章Matlab语言基础-Matlab教程

MATLA于分隔某一行的元素，分号用于区分不同的行. 除了分号，在输入矩 阵时，按Enter键也表示开始一新行. 输入矩阵时，严格要求所有行有相同的列 例m=[1 2 3 4 ；5 6 7 8；9 10 11 12] p=[1 1 1 1 2222 3 3 3 3] 特殊矩阵的建立： a=[ ] 产生一个空矩阵，当对一项操作无结果时，返回空矩阵，空矩阵的大小为零. b=zeros(m，n) 产生一个m行、n列的零矩阵 c=ones(m，n) 产生一个m行、n列的元素全为1的矩阵 d=eye(m，n) 产生一个m行、n列的元素的单位矩阵 e=randn(m,n) 产生一个m行、n列正态分布随机矩阵
3、数组的方向 前面例子中的数组都是一行数列，是行方向分布的 称之为行向量 数组也可以是列向 行向量. 前面例子中的数组都是一行数列，是行方向分布的. 称之为行向量 数组也可以是列向 量，它的数组操作和运算与行向量是一样的，唯一的区别是结果以列形式显示. 它的数组操作和运算与行向量是一样的，唯一的区别是结果以列形式显示 产生列向量有两种方法： 产生列向量有两种方法： 直接产生 例 转置产生 例 c=[1；2；3；4] ； ； ； b=[1 2 3 4]; c=b’
Matlab语言基础 Matlab语言基础
1）启动与退出
双击matlab图标，进入matlab命令窗口（command window） 双击matlab图标，进入matlab命令窗口（command window）,即可 输入命令语句，开始运算，或从开始菜单的程序中单击matlab进入。 输入命令语句，开始运算，或从开始菜单的程序中单击matlab进入。 单击file菜单中的Exit,或在命令窗口输入Exit并回车即可退出。 单击file菜单中的Exit,或在命令窗口输入Exit并回车即可退出。
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n
结构体是用“字段”来对 其元素进行索引，而不是 通过数字索引。 结构体采用点号“.”来访 问字段中的数据变量，与 C++ 类似。
创建第二个circle
n n
size(circle) Circle是一个结构体标量，1×1维，也就是它只 包含了一个圆的信息。 >> circle(2).radius=3.4; >> circle(2).linestyle=':'; >> circle(2).center=[2.3,-1.2]; >> circle(2).color='green'; size(circle)
有关矩阵函数的示例
n
输入或生成一个矩阵，并求这个矩阵的秩、 维数、逆矩阵、转置矩阵、矩阵与逆相关 的条件数、矩阵行列式的值、矩阵的 Hessenerg形式。 n a=magic(5)，b=rank(a)，c=size(a)， d=inv(a)，e=a.‘，f=cond(a)，g=det(a)， h=hess(a)
创建单元数组
通过赋值语句直接创建 ¨>> A={[1 2],'John Smith';2+3i,5;[2 3 4;3 4 5;4 5 6],'A character string'} n 利用cell函数先为单元数组分配一个内存 空间，然后再给各个单元赋值。 ¨>> A=cell(3,2)
n
索引单元数组
n
Scalar expansion
¨ >>
n
a = [1 2; 3 4] ¨ >> a+[1 2] ¨ >> a+1
矩阵的四则运算 矩阵的加减运算必须是同维之间进行 矩阵的乘法需符合计算要求 矩阵的除法？
运算要符合数学定理和 Matlab语法，否则出错！
矩阵的代数运算 矩阵的求逆：inv(a)、pinv(a) 矩阵的特征值、特征向量和特征多项式 矩阵的分解 求解线性方程组 特殊矩阵
矩阵的下标/索引
() versus []
Indexing Order of operations Argument list Matrix/Vector creation Concatenation Multiple outputs
冒号表达式
n
冒号表达式的原型：v=s1:s2:s3 n %该函数将生成一个行向量v，其中s1为向量 的起始值，s2为步距，s3为最大值。
表达式Expressions
Matlab中的表达式，主要由以下几部分组成：
数字 变量 运算符 函数 Numbers Variables Operators Functions
变量
n
Variables
Matlab的变量在使用前不需要定义数据类型 和维数，但需要赋值。 n 变量的第一个字符必须是英文字母，后面跟 字母、数字或下划线，且不超过31个字符。 n 变量名的大小写敏感。 n 查看变量的值，只需在命令窗口中输入变量 名。
数字 变量 运算符 函数 Numbers Variables Operators Functions
数字
Numbers
例如：2e-004 例如：2+0.45i
Matlab中的数采用十进制表示 科学计数法用e表示， 虚数单位用i或j表示， 数据显示格式：
格式 format (short) format long format short e format long e format bank format hex 含义 短格式（5位定点数） 长格式（15位定点数） 短格式e方式 长格式e方式 2位十进制 十六进制格式
n n n n n
什么情况下用 结构体更方便?
逻辑变量、关系运算和逻辑运算
关系运算符 描述 小于 小于等于 大于 大于等于 等于 不等于 描述 两个逻辑数组间的与 两个逻辑数组间的或 对逻辑数组的取反 标量表达式的避绕式与 标量表达式的避绕式或
n n
区分“=”和“==” 在对一个表达式执行 关系运算和逻辑运算 时，如果表达式真， 则返回1，如果表达式 假，则返回0。
注意清除Workspace中 的变量，以免同名不同意的 变量相互影响！
变量的保存，save
n n
save 文件名，变量名1，变量名2，….
¨ 把变量1、2….保存到文件名.mat二进制文件中。
save 文件名，变量名1，变量名2，…. ASCII
¨ 把变量1、2….保存到文件名ASCII码文件中。
{ }用于访问单元的值 n ( )用于标识单元而不查看它的值 n 对比：A{1,1}，A(1,1)
n
创建结构体
n n n n n
>> circle.radius=2.5; >> circle.center=[0,1]; >> circle.linestyle='red'; >> circle.linestyle='--'; >> circle.color='red';
变量的查看、清除和保存
查看变量，who/whos who 列出当前工作空间中的变量
whos 列出当前工作空间中的变量的大小、 类型等详细信息。
在Workspace中 可以看到所有变量 信息！
清除变量，clear
clear 清除工作空间中的所有变量
clear 变量名1，变量名2，… 清除工作空间中特定的变量
n
行数和列数
m*n m*n*z
行数、列数 和页数
字符串
>> t='How about character string?‘ n >> t(11:19) n >> t(3:4)
n
一个字符串就是用单引号括起来的一系列字符的组 合，其中的每个字符都是该字符串的一个元素，通 常用两个字节来存储。
数字与字符串的相互转换
str2num str2double sscanf
其他字符串函数
判断是否为字符串 对比，连接等等
n n n n
ischar iscellstr isspace isstrprop
n n n n n
strcat strvcat strcmp strncmp ……
单元数组
ü
是矩阵的直接拓展，其存储格式类似普通 的矩阵，而这个矩阵的每个元素不一定是 数值，它可以存储任意类型的信息，这样 每个元素成为“单元（cell）” 。
很好用，避免使用 低级文件I/O函数。
变量的装载，load
load 文件名 将文件名指定的磁盘文件中的数据依次读入名 称与文件名相同的工作空间中的变量中去。 可以装载mat、dat、txt等文件。
举个例子吧！
表达式Expressions
Matlab中的表达式，主要由以下几部分组成：
数字 变量 运算符 函数 Numbers Variables Operators Functions
n n n n n n n n
int2str num2str mat2str sprintf fprintf
n n n
通用格式转换函数
>> r=sqrt(2); >> s=pi*r^2; >> area=sprintf('A circle of radius %.5g has an area of %.5g.',r,s)
Function Length ndims numel size Description 矩阵最长维数的长度 维数 元素个数 每一个维的长度（help size）
矩阵形状的改变
Function reshape rot90 fliplr flipud flipdim transpose Description Change size Rotate matrix 90 degrees(counterclockwise) Flip matrix in left/right direction Flip matrix in up/down direction Flip matrix along specified dimension non-conjugate transpose 非共轭转置
创建特殊矩阵
zeros(m,n)：创建一个m行n列的全0矩阵 n ones(m,n)：创建一个m行n列的全1矩阵 n eye(m,n)：创建一个m行n列的单位矩阵 n diag(v)：对角矩阵 n rand(m,n)：随机矩阵 n magic(n)：魔方矩阵(正方形，每行每列元素之 和相等)
n
矩阵信息的提取
赋值语句
基本数据类型
ü ü ü ü ü
字符串型数据：用单引号括起来 单元数组（cell array） 结构体(structure) 类和对象 符号变量（单独讲）
将不同类型的相 关数据集成到一 个单一的变量中。
数据的基本要素
Name n Class n Size n Value
n
数据的基本要素
Name n Class n Size n Value
Matalb中的常量
名称 pi INF(inf) NaN(nan) realmax realmin eps i(j) nargin nargout ANS(ans) 说明 圆周率 无穷大 代表不定值（即0/0） 最大的正实数 最小的正实数 浮点数的相对误差 虚数单位，-1的开方 函数实际输入参数个数 函数实际输出参数个数 默认变量名，以应答最近一 次操作运算结果
Lecture 2-1 Matlab语言基础
Matlab的基本数据结构是矩阵。 其中，标量可以看成是1×1维，向量可以 是1×n维或n ×1维。 Matlab无需定义数据类型，也不用指定其维数。