⼀、MATLAB之基础⼊门代码序⾔本篇旨在列出matlab⼊门及在科研中必须掌握的⼀些基础代码，主要内容包括：matkab矩阵运算、绘图、函数流程控制、⽂件、图像、函数等基本操作，以便于随查随⽤，⾄于常⽤的算法本篇鲜有涉及。
%% matlab总述% matlab中基本数据结构是矩阵，即使单独⼀个数也视为⼀个1*1的矩阵%%%% 矩阵创建&赋值操作a=5;b=[1 2 3];c=[1;2;3];d=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];x=[0:0.5:2]; % 0.5是步长x=zeros(4); % 4*4零矩阵x=zeros(2,3);% 2*3零矩阵x=ones(5,5); % 1矩阵x=eye(5); % 5阶单位阵，与Octave语法完全⼀致[r,c]=size(x); % 返回x矩阵的⼤⼩x=linspace(0,3,5); % 0到3间均匀⽣成5个点,⽣成函数的采样点[x,y,z]=meshgrid([],[],[]); % ⽤以⽣成函数的采样点%%%% matlab中的保留字piInf % ⽆穷⼤NaN % 未定式，0/0%%%% 数组计算a=a+b;a=a-b;% 数组加减a=b*c;a=b*inv(x)% 数组乘除 inversea=b.*c; % 对应位操作./ .* .^a=a';a=a(:);% 数组拉直%%%% 数组索引与操作% 括号是索引符号，如([],[])x=a(2,2);x=a(5);x=a(1:2,3:4); %([],[])x(x>72)=x(x>72)-72 % 数组的逻辑索引，x>72⾃⾝就是⼀个0/1⼆维数组，x(x>72)就是访问对应为1位置处的值% 数组赋值/改值a(2,2)=0a(5)=9a(1:2,3:4)=ones(2,2)a(1:2,[3,4,7,11])=ones(2,2) % matlab中[1:9],1:9是基本数据类型%%%% 数组的⽐较和逻辑运算,符合条件的同⼀位置为1，不符合则为0x=[1 2 3 4 5 6 7];y=[1 2 4 5 5 6 8];eq=(x==y); %上⾯说过了，x==y⾃⾝也是⼀个0/1⼆维数组eq=(x>2)&(y<5); % 与 &两边既可以是标量也可以是向量 VS. &&两边只能是标量eq=(x>2)|(y<5); % 或eq=xor(x>4,y<5); % 异或x(x<3)=-1; % (x<3)是⼀个0/1数组，x(x<3)就是把(x<3)数组中1对应位置的位置访问，再将访问到的位置赋值1，⽐较和逻辑运算与数组索引结合xy=[x,y]; xy=[x;y]; % ⽤已有数组构建新数组，数组融合img=cat(3,R,G,B); % ⾼级数组融合xy(:,xy(1,:)<4)=0 %逻辑运算结果矩阵也可以⽤来数组索引%%%% 数组操作函数x=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];x=flipud(x);%上下转x=fliplr(x);%左右转x=rot90(x);%逆时针旋转90度x=pinv(x);%数组求（伪）逆sum(x,1); % x每列求和sum(x,2); % x每⾏求和sum(x(:)); % 求全和，：表⽰将数组拉直maxn=max(x);% 返回每列最⼤值maxn=max(x);% 返回每列最⼤值maxn=max(x(:)); % 返回全局最⼤值min(); % ⽤法同max()%%%% 常⽤数学函数% 注意matlab中矩阵是基本数据结构，因此所有函数都是对矩阵中每个x_i操作y=sin(x);y=abs(x);%绝对值y=sqrt(x);%开⽅y=ceil(x);%向上取整y=floor(x);%向上取整y=round(x);%四舍五⼊取整y=rand(r,c);%⽣成随机矩阵b=sum(a,idm);%求和函数，dim=1 表⽰对每⼀列求和，dim=2 表⽰对每⼀⾏求和tabulate(detect_result)% detect_result是⼀个列向量，该函数⽤以频数、频率统计%%%% MATLAB函数基本语句for i=1:2:100 %endwhile 1if a<1breakendendfunction [output1,]=functionname(input1,) % 函数定义command1command2output1=%%%% 基本绘图%plotx=0:0.001*pi:2*pi;y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,'-ob','LineWidth',1.5) % 标出数据点的折线图hold onplot(x,z,'rs') % 散点图drawnow % 动画图xlabel('x')ylabel('y')title('图')axis equal % 两轴单位长度相等axis([-2,2,-2,2]) % 控制坐标轴范围set(gca,'XTick',0:pi/2:4*pi); % 设置坐标轴刻度间距，⼀般与下⼀⾏命令搭配set(gca,'XTickLabel',{'0','0.5*pi','pi','1.5*pi','2*pi','2.5*pi','3*pi','3.5*pi','4*pi'})% 设置坐标轴刻度标号xlim([-2,2]) % 控制坐标轴范围text(0,0,'(0,0)') % 在数据曲线上点(x,y)处，标出'(3,5)'legend('cos(x)','sin(x)','sin(x)-cos(x)') % 依照绘图的顺序依次标注图例saveas(gcf,strcat('ch',num2str(i),'.emf')) % 保存plot图⽚，gcf是plot的句柄plot(X)%绘制⼆维矩阵，以⾏号为横坐标，各列为纵坐标plot(X);% plot制作动图for k=1:10plot (fft(eye(k+10))) % eye()单位阵，fft()傅⾥叶变换，plot()绘制矩阵axis equalM(k)=getframe; % 截取当前窗⼝作为影⽚帧endmovie(M,50) %播放多帧图⽚，M 50次%极坐标plar(theta,r,LineSpec)t=0:0.1:3*pi;polar(t,abs(cos(5*t)));% 快速⽅程绘图fplot('x-cos(x^2)',[-4,4]);% 绘制y=x-cos(x^2)ezplot('y-f(x),[-6 6 -8 8]');% ezplot('⽅程式'，[xmin xmax ymin ymax])ezplot('cos(3*t)','sin(3*t)',[0:2*pi]);% ezplot('x参数式'，'y参数式'，[tmin,tmax])%%%% 参数⽅程作图（可以画出很有趣的⾮函数图像）t=0:pi/50:2*pi;x=sin(t);y=cos(t);plot(x,y)axis([-1.1,1.1,-1.1,1.1])axis equal%%%%x=sin(t)y=cos(t)z=tplot3(x,y,z) % 三维曲线参数⽅程作图grid on % 开⽹格%%%%三维曲⾯[x,y]=meshgrid(-pi:0.1:pi); % 画函数采样点z=sin(x).*cos(y);mesh(x,y,z) % 画三维曲⾯figure() % 开新画板surf(x,y,z) % 画中间插值的三维曲⾯(有渲染效果)%%%% ⽂件数据读取% .txt纯数据⽂件⽂件data=load('c:\desktop\score.txt')% .txt⽂本⽂件fid=fopen('score.txt','r')line1=fgetl(fid)%数据按分割%数据类型转换line2=fgetl(fid)fclose(fid);fid=fopen('score.txt','w')fprintf(fid,'会当凌绝顶’)fprintf(fid,'%d⽉⼯资 %6.1f\n',[1,2,3,4;20000,19999,20010,25000,23000])fclose(fid);% excel⽂件data=xlsread('filename.xls','Sheet1','A3:C6');data(isnan(data))=0;%空位补零xlswrite('filename.xls',{'t','w'},'Sheet1','B1:C1')%图⽚⽂件img=imread('leave.jpg')% 图⽚读取image(img) % 图⽚显⽰lip(234:435,112:300,:)%图⽚切⽚imshow(lip) % 图⽚显⽰imwrite(img,'c:\\desktop\\figure.emf')% UI交互式导⼊图⽚[FileName PathName FilterIndex]=uigetfile({'*.jpg','*.bmf'},'请导⼊图⽚','*.jpg','MultiSelect','on') if ~ FilterIndexreturnend%视频⽂件data=VideoReader('sport.avi')% data是⼀结构体frame=read(data,25)% 读取视屏中的某⼀帧，即图⽚imshow(frame)% 对视频处理就是循环处理每⼀帧%%%% 线性⽅程求解、拟合、回归x=A\B%⼀元线性拟合x=[2.410 2.468 2.529 2.571 2.618 2.662 2.715 2.747 2.907 2.959 2.997];y=[0 0.800 1.695 2.290 2.965 3.595 4.365 4.810 7.125 7.890 8.425];a=polyfit(x,y,1)%⼀阶拟合 y=a1 x+ a2y=polyval(a,x) % 获得拟合表达式%⾃定义拟合p=fittype('a*x+b*sin(x)+c');% 指定拟合模型f=fit(x,y,p)% 获得拟合函数,x和y必须为列向量plot(f,x,y)% 画出拟合图%差值 x=[1:10] y=[1:10],线性回归求xi对应的yiyi=interp1(x,y,xi,'linear');%线性回归 y=f(x1,x2,x3)%%%%微分⽅程求解%解析解syms y(x);ode=diff(y,x)-y==0;init=y(0)==1;dsolve(ode,init)%dsolve('D2y+4*Dy+24*y=0','y(0)=0,Dy(0)=15','x')%尤克—库塔数值解%%% 符号对象的创建，matlab中之前都是数值计算，这⾥是符号运算a=sym([1/2 sqrt(5)]);y=sym('2*sin(x)*cos(x)');y=simple(y);syms x y;z=cos(x)*sin(y);% 符号表达式及函数的创建, matlab默认是数值运算，符号运算需要提前声明。
