北大心理学系.Matlab编程简介.
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第一篇MATLAB入门第1章MATLAB简介MATLAB(Matrix Laboratory)是由MathWorks公司于1984年推出的一套科学计算软件,分为总包和若干个工具箱。
它具有强大的矩阵计算和数据可视化能力。
1.1 MATLAB的主要特点该软件的主要特点:⑴简单易学:MATLAB是一门编程语言,其语法规则与一般的结构化高级编程语言大同小异,而且使用更方便,具有一般语言基础的用户很快就可以掌握。
⑵代码短小高效:由于MATLAB已经将数学问题的具体算法编成了现成的函数,用户只要熟悉算法的特点、使用场合、函数的调用格式和参数意义等,通过调用函数很快就可以解决问题,而不必花大量的时间纠缠于具体算法的实现。
⑶计算功能非常强大:该软件具有强大的矩阵计算功能,利用一般的符号和函数就可以对矩阵进行加、减、乘、除运算以及转置和求逆等运算,而且可以处理稀疏矩阵等特殊的矩阵,非常适合于有限元等大型数值算法的编程。
此外,该软件现有的数十个工具箱,可以解决应用中的很多数学问题。
⑷强大的图形绘制和处理功能:该软件可以绘制常见的二维三维图形,还可以对三维图形进行颜色、光照、材质、纹理和透明性设置并进行交互处理。
⑸可扩展性能:可扩展性能是该软件的一大优点,用户可以自己编写M文件,组成自己的工具箱,方便地解决本领域内常见的计算问题。
此外,利用MATLAB编译器可以生成独立的可执行程序,从而可以隐藏算法并避免依赖MATLAB。
1.2 MATLAB桌面简介启动MATLAB时,MA TLAB的桌面如图1-1。
可以根据需要改变桌面外观,包括移动、缩放和关闭工具窗口等。
MATLAB桌面包括表1-1中的几种工具窗口,在默认情况下,它们中间有一些没有显示。
1.2.1 启动按钮(“Start”)打开MATLAB主界面以后,单击“Start”按钮,显示一个菜单,利用“Start”菜单及其子菜单中的选项,可以直接打开MA TLAB的有关工具。
一、MATLAB语言概述MATLAB是一种专门用于科学计算和工程应用的高级语言和交互式环境。
它可以实现矩阵运算、绘图功能、数据分析等各种功能,被广泛应用于控制系统设计、信号处理、图像处理等领域。
MATLAB的语言能力强大,语法简洁,可读性高,非常适合用于快速原型设计和算法验证。
二、MATLAB的基本数据类型MATLAB支持多种数据类型,包括常见的数值类型(例如整型、浮点型)、字符型、逻辑型和复数型等。
其中,数值类型占据了绝大部分,常用的数值类型包括:1. 整型:int8、int16、int32、int642. 浮点型:single、double3. 复数型plex4. 字符型:char5. 逻辑型:logical三、MATLAB的变量与运算符1. 变量:在MATLAB中,变量的命名遵循标识符命名规则,可以包括字母、数字和下划线,但不能以数字开头,也不能使用MATLAB的保留字作为变量名。
变量的赋值可以使用等号“=”,例如:a = 3。
2. 运算符:MATLAB支持各种常见的数学运算符,例如加减乘除运算符“+、-、*、/”;逻辑运算符“、||、~, xor”;比较运算符“>、<、==、~=”等。
四、MATLAB的控制结构MATLAB支持多种控制结构,包括条件语句、循环语句和程序结构等。
1. 条件语句:MATLAB中的条件语句包括if语句和switch语句,其中if语句用于根据条件的真假执行不同的代码块,switch语句则用于多个条件之间的选择。
2. 循环语句:MATLAB提供了for循环和while循环两种循环结构,用于重复执行特定的代码块,实现程序的迭代。
3. 程序结构:MATLAB中的程序结构包括函数和脚本两种形式,函数是可独立调用的代码块,而脚本则是按顺序执行的代码文件。
五、MATLAB的数组与矩阵运算MATLAB中的数组和矩阵运算是其最强大的特性之一,它提供了丰富的矩阵运算函数和操作符,使得矩阵运算变得非常简洁高效。
Matlab基本操作与应用北京信息科技大学理学院1 Matlab 概 述Matlab 是由美国Mathworks 公司推出的一个科技应用软件,它的名字是由矩阵(MATrix )和实验室 ( Laboratory)的头三个字母组成。
顾名思义,它相当于把矩阵放在实验室里做实验,Matlab 是以矩阵为单位进行处理的,也就是它把一切都当作矩阵,即使是一个数也是。
Matlab 是一种高性能的、用于工程计算的编程软件,它把科学计算、结果可视化和编程都集中在一个使用非常方便的环境中。
Matlab 语言的首创人是 Cleve Moler 。
1984年 MathWorks 的公司推出了第一个 Matlab 1.0 的商业版本,用 C 语言作了完全的改写,其后又增添了丰富多彩的图形图像处理、多媒体功能、符号运算和它与其他流行软件的接口功能,使得 Matlab 的功能越来越强大。
到九十年代初期,在国际上 30 几个数学类科技应用软件中, Matlab 在数值计算方面独占鳌头,而 Mathematica 和 Maple 则分居符号计算软件的前两名。
历经二十多年的发展与竞争,发展为Matlab 7.0版,已成为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。
Matlab 功能强大、简单易学、编程效率高,深受广大科技工作者的欢迎。
在欧美各高等院校,Matlab 已经成为线性代数、自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具,成为大学生、硕士生以及博士生必须掌握的基本技能。
2 Matlab 环境的进入与退出1、双击Matlab 图标,进入Matlab 主界面 (见图3-1)2、结束Matlab有三种方法可以结束MATLAB : 1.键入exit 2.键入quit3.直接关闭MATLAB 的命令视窗(Command window )命令窗口当前工作目录 命令图 3-13 Matlab 的特点和主要功能1 、Matlab 是一个交互式软件系统给出一条命令,立即就可以得出该命令的结果 2、数值计算功能◆Matlab 以矩阵作为基本单位,但无需预先指定维数(动态定维) ◆ 按照IEEE 的数值计算标准进行计算◆ 提供十分丰富的数值计算函数,方便计算,提高效率◆ Matlab 命令与数学中的符号、公式非常接近,可读性强,容易掌握3、符号运算功能和著名的 Maple 相结合,使得 Matlab 具有强大的符号计算功能4 、绘图功能Matl ab 提供了丰富的绘图命令,能实现一系列的可视化操作5、 编程功能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。
matlab 编程语言(原创实用版)目录1.MATLAB 编程语言概述2.MATLAB 编程语言的特点和优势3.MATLAB 编程语言的应用领域4.MATLAB 编程语言的学习资源和工具5.总结正文1.MATLAB 编程语言概述MATLAB(Matrix Laboratory)是一种高级编程语言,主要用于数值计算、数据分析、可视化以及算法开发等。
它由 Cleve Moler 于 1984 年创立,目前广泛应用于科学研究、工程设计和金融领域等。
MATLAB 具有强大的矩阵计算能力,丰富的函数库以及灵活的编程环境,使得用户可以更加高效地完成各种复杂任务。
2.MATLAB 编程语言的特点和优势(1)强大的矩阵计算能力:MATLAB 以矩阵计算为基础,提供了许多高效的矩阵操作函数,如加法、乘法、求逆、分解等。
这使得 MATLAB 在处理大规模数据时具有非常高的性能。
(2)丰富的函数库:MATLAB 提供了丰富的函数库,涵盖了数学、统计、图像处理、信号处理、控制系统等众多领域。
用户可以直接调用这些函数进行计算,无需从头编写代码。
(3)灵活的编程环境:MATLAB 支持面向对象编程、函数式编程等多种编程范式。
同时,它还具有优秀的调试和仿真功能,便于用户开发和测试程序。
(4)跨平台性:MATLAB 支持多种操作系统,如 Windows、Linux、Mac OS 等。
用户可以在不同的平台上进行开发和部署,满足多样化的需求。
3.MATLAB 编程语言的应用领域MATLAB 在众多领域都有广泛的应用,包括但不限于:(1)科学研究:在物理、化学、生物、地理等各个领域,MATLAB 可以用于数据分析、模型建立和仿真等。
(2)工程设计:在机械、电子、通信、计算机等工程领域,MATLAB 可以用于产品设计、系统仿真和性能分析等。
(3)金融领域:在金融分析、风险管理、投资策略等方面,MATLAB 具有很高的实用价值。
4.MATLAB 编程语言的学习资源和工具对于初学者,可以通过以下途径学习 MATLAB 编程语言:(1)官方文档:MATLAB 官网提供了详尽的文档和教程,是学习MATLAB 的最佳资源。
全面了解Matlab编程语言第一章:Matlab简介Matlab是一种专业的、高效的数值计算与科学数据可视化编程语言,被广泛应用于工程学、科学研究和商业领域。
它具有强大的矩阵运算能力和丰富的内置函数,能够方便地进行数值分析、信号处理、图像处理、机器学习等任务。
第二章:语法和基本数据类型Matlab的语法采用类似于C语言的风格,使用脚本文件(.m文件)进行编程。
Matlab支持多种基本数据类型,如数值型、字符型、逻辑型等。
数值型包括整数、浮点数和复数,而字符型则用于处理文本数据。
逻辑型用于逻辑运算和判断。
第三章:变量和运算符在Matlab中,变量可以直接赋值并进行运算。
Matlab支持各种算术运算符、关系运算符和逻辑运算符,可以进行常见的数学运算,如加减乘除,以及逻辑判断,如与、或、非等运算。
第四章:控制流程和循环Matlab提供了丰富的控制流程和循环结构,包括条件判断、循环语句等。
通过使用if语句和switch语句,可以根据条件来执行不同的语句块。
同时,通过for循环和while循环,可以重复执行一定次数的代码块。
第五章:函数和脚本Matlab中函数的定义和调用非常简单,可以将一组语句封装为一个函数,并在需要时进行调用。
函数可以接受多个输入参数和输出结果。
脚本文件则是一组按顺序执行的Matlab语句。
函数和脚本的灵活使用可以提高Matlab程序的复用性和可维护性。
第六章:矩阵和向量运算矩阵是Matlab中重要的数据结构之一,它可以用于表示二维表格、图片和图像等。
Matlab提供了丰富的矩阵运算函数,如矩阵乘法、矩阵求逆、特征值分解等。
通过索引和切片操作,可以灵活地访问矩阵和向量的元素。
第七章:图形绘制和数据可视化Matlab具有强大的图形绘制和数据可视化能力,可以用于绘制二维和三维图形、制作动画效果、可视化数据等。
Matlab提供了丰富的图形绘制函数和工具箱,用户可以自由选择不同的绘图风格和参数设置。