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    [推荐]MATLAB入门教程-MATLAB的基本知识 [复制链接]

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    离线cc2008
     
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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2008-10-21
    1-1、基本运算与函数     29!q!g|  
    '@p['#\uI  
    在MATLAB下进行基本数学运算,只需将运算式直接打入提示号(>>)之後,并按入Enter键即可。例如:   nyBJb(5"B  
    &Rx{.9  
    >> (5*2+1.3-0.8)*10/25   'f[T&o&L/  
    q0$ !y!~  
    ans =4.2000   LM}Ib.  
    sA'6ty  
    MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans,代表MATLAB运算後的答 案(Answer)并显示其数值於萤幕上。 1jy9lP=  
    c}y [[EX  
    小提示: ">>"是MATLAB的提示符号(Prompt),但在PC中文视窗系统下,由於编码方式不同,此提示符号常会消失不见,但这并不会影响到MATLAB的运算结果。   I3,= 0z  
    c:-!'l$ !  
    我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   |_`E1Y}}  
    V#cqRE3XNi  
    x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   %7"X(Ts7B  
     :@%4  
    x = 42   "NgxkbDEbG  
    | \'rP_I>  
    此时MATLAB会直接显示x的值。由上例可知,MATLAB认识所有一般常用到的加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)的数学运算符号,以及幂次运算(^)。   T{Sb^-H#X  
    !eEHmRgg4  
    小提示: MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration)。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。     Svc|0Ad&  
    )=AHf?hn  
    若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例: x9;gT&@H  
    O9EKRt  
    y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   JcbwDlUb  
    >S'17D  
    若要显示变数y的值,直接键入y即可:   5]HS^II"  
    blTo5NLX  
    >>y   r:F  
    6ek;8dL  
    y =-0.0045   |4T !&[r  
    rb1`UG"h$  
    在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数。 &4b&X0pU  
    xKQ+{"?-^g  
    下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   #a`a$A  
    \>C YC|  
    小整理:MATLAB常用的基本数学函数 f}1&HI8r  
    qEpi]=|  
    abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 ADpmvW f?  
    =Qgt${|  
    angle(z):复 数z的相角(Phase angle) hO';{Nl/$  
    SE),":aY  
    sqrt(x):开平方 |1b_3?e  
    Gm(b/qDDe  
    real(z):复数z的实部 Xtp"QY p  
    Iz ;G*W18  
    imag(z):复数z的虚 部 mml<9fbH  
    M-[ $L XR  
    conj(z):复数z的共轭复数 %,Ap7X3:QT  
    J2j U4mR  
    round(x):四舍五入至最近整数 iVG-_RsKK  
    hi0R.V&  
    fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 _>9.v%5cs(  
    | fSe>uVZ  
    floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 L2, 1Kt7  
    ( YQWbOk  
    ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 `;)\u  
    aj?a^}X  
    rat(x):将实数x化为分数表示 /)dFK~  
    /Wy.>YC|  
    rats(x):将实数x化为多项分数展开 z}{afEb  
    lWqrU1Sjl  
    sign(x):符号函数 (Signum function)。   oI.G-ChP  
    tUgEeh6  
    当x<0时,sign(x)=-1;   >P/][MT  
    1*dRK6  
    当x=0时,sign(x)=0;   kWNV%RlSx  
    XXh6^@H=  
    当x>0时,sign(x)=1。   (XXheC  
    ;s~X  
    > 小整理:MATLAB常用的三角函数 .58qL-iC  
    v$=QA:!U  
    sin(x):正弦函数 x ul]m*Z  
    &R$CZU  
    cos(x):馀弦函数 {&"L~>/o  
    eQVZO>)P1+  
    tan(x):正切函数 @c ~)W8  
    '(dz"PL.  
    asin(x):反正弦函数 +n7?S~R$  
    NuYkz"O]  
    acos(x):反馀弦函数 V~ TWKuR  
    UThB7(O,  
    atan(x):反正切函数 JKX_q&bUw  
    /[9t`  
    atan2(x,y):四象限的反正切函数 %eJGt e-  
    0jzbG]pc:E  
    sinh(x):超越正弦函数 4<x'ocKlD  
    .-JCwnP  
    cosh(x):超越馀弦函数 m~>Y{F2  
    '*Almv{  
    tanh(x):超越正切函数 /RyR>G!  
    1-Po Z[p-R  
    asinh(x):反超越正弦函数 p2N:;lXM  
    {<5ybbhLV  
    acosh(x):反超越馀弦函数 HBY.DCN[Z  
    IJJ%$%F/  
    atanh(x):反超越正切函数   I"1;|`L~:  
    q|%(3,)ig  
    变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)运算: uK'&Dam  
    c)Ic#<e(  
    x = [1 3 5 2];   qiZO _=0  
    S=xA[%5  
    y = 2*x+1   kEO7PK/  
    *c)uGz'cD  
    y = 3 7 11 5   .>(Q)"v  
    X{^}\,cVtG  
    小提示:变数命名的规则   Nk[2nyeO>  
    7t?*  
    1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母   = 0- $W5E  
    HK~xOAF  
    我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   U#n#7G6fRp  
    5VO;s1  
    y(3) = 2 % 更改第三个元素   WO6/X/#8b  
    Q`#4W3-,  
    y =3 7 2 5   \j2;4O?`  
    '&99?s`u  
    y(6) = 10 % 加入第六个元素   [I:KpAd/  
    7?v#'Ie s  
    y = 3 7 2 5 0 10   {ls+d x/  
    }P3tn  
    y(4) = [] % 删除第四个元素,   c>1RP5vx  
    `funE:>,  
    y = 3 7 2 0 10   kF;5L)o  
    `p'Q7m2y/b  
    在上例中,MATLAB会忽略所有在百分比符号(%)之後的文字,因此百分比之後的文字均可视为程式的注解(Comments)。MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算:   1shBY@mlq  
    Uu7dSU  
    x(2)*3+y(4) % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算   1G7b%yPA  
    fZKt%m  
    ans = 9   |+U<S~  
    y{9~&r  
    y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   J4=_w  
    3u>8\|8wz  
    ans = 6 1 -1   @FN*TJ  
    $hR)i  
    在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 93IFcmO.H@  
    PS S?|Vk  
    q@hp.(V  
     ySbqnw'  
    若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):help linspace   jxgj,h"}9`  
    "&Qctk`<P  
    小整理:MATLAB的查询命令 rC_*sx r^  
    uE=$p)  
    help:用来查询已知命令的用法。例如已知inv是用来计算反矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。(键入help help则显示help的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令後 ,即可用help进一步找出其用法。(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。)   to"' By{9  
    W/=|/-\]/  
    将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   OndhLLz  
    3E^M?N2oc  
    z = x'   HftxS  
    $[@0^IJq=K  
    z = 4.0000   ~e@>zoM'^  
    CY?G*nS?iK  
       5.2000   dz#5q-r  
    /cFzotr"9  
       6.4000   gLE7Edcp6V  
    RE3Z%;'  
       7.6000   _kFYBd  
    f DgD@YCD  
       8.8000   :RxHw;!  
    2WvN2" f3  
       10.0000     ]J2:194  
    iF+RnWX\  
    不论是行向量或列向量,我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等:   ?v}Bd!'+P  
    E{Pgf8  
    length(z) % z的元素个数   nL]^$J$  
    4\ /*jA  
    ans = 6   c:M$m3Cs?  
    IO.<q,pP!_  
    max(z) % z的最大值   3b[jwCt  
    w-N1.^  
    ans = 10   ;P?q2jI  
    2_QN&o ~h  
    min(z) % z的最小值   -qV{WZHp  
    zGcqzYbuA  
    ans =   4   gd@p|PsS^  
    "L& k)J  
    小整理:适用於向量的常用函数有: $<)Yyi>6E  
    qW^vz  
    min(x): 向量x的元素的最小值 Md; /nJO~{  
    nw'-`*'rj  
    max(x): 向量x的元素的最大值 0WxCSL$#I  
    BZ+-p5]-  
    mean(x): 向量x的元素的平均值 j,%EW+j$  
    NSLVD[yT  
    median(x): 向量x的元素的中位数 K3$` Kv>I  
    _94s(~g:  
    std(x): 向量x的元素的标准 {M~lbU  
    &w~Xa( uu  
    diff(x): 向量x的相邻元素的差 ('o&Q_  
    t)1phg4H)  
    sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) ~0tdfK0c  
    F#q&(  
    length(x): 向量x的元素个数 f5dR 5G  
    uVU`tDzd:  
    norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 - HOnB=  
    Bmr<O !  
    sum(x): 向量x的元素总和 +GNWF% zN  
    )q?$p9  
    prod(x): 向量x的元素总乘积 \%_ZV9cKF  
    m^Lj+=Z"  
    cumsum(x): 向量x的累计元素总和 7|D|4!i2Y  
    ?s{C//  
    cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 ?AsDk~3  
    <DiOWi  
    dot(x, y): 向量x和y的内 积 b 6W#SpCF  
    u35q,u=I  
    cross(x, y): 向量x和y的外积 (大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。)   *=nO  
    f~gSJ< t4  
    t3F?>G#y  
    fNhT;Bux  
    *%- ?54B  
    |_pl;&;:  
    若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   j=3-Qk`"/|  
    O2#S: ~h  
    A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     r\mPIr|  
    ;h+q  
    A =     @W9H9 PWv&  
    Gp1EJ2d8  
    1  2  3  4     Zq?_dIX %  
    .ewZV9P)t  
    5  6  7  8     VO9f~>`(  
    R7aXR\ R  
    9  10 11  12   x0x $  9  
    S%+R#A1  
    同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   M/w{&&  
    ~/c5 hyTx  
    A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   KS! iL=i  
    AVpuMNd@  
    A =     -Cj_B\  
    UH40~LxIma  
    1  2  3  4   *)%dXVf  
    ONWO`XD  
    5  6  5  8     u5E/m  
    h DtK nF  
    9  10 11  12     3}4#I_<$F@  
    7\/u&  
    B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   TzY!D *%z  
    SKx e3  
    B = 5 6 5   3/tJDb5  
    twv lQ|  
    A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   {,v: GMsm  
    22I Yrk  
    A =     $h]NXC6J  
    !rHx}n{rw  
    1  2  3   4  5     I =b'j5c  
    bA+[{  
    5  6  5   8  6     nt`<y0ta  
    '?k' 6R$'\  
    9  10 11  12  5   p,s&61]  
    IDmsz  
    A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   H /%}R  
    k!c7a\">{  
    A =     -7 L  
    '_E c_F  
    1  3  4  5     0%;M VMH  
    [iXi\Ex  
    5  5  8  6      3se$,QmN  
    ]W|RtdF3.N  
    9  11 12  5   ~._ko  
    yI4DVu.  
    A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     w[{*9  
    uf?b%:A  
    A =     .r*#OUC  
    w%I8CU_}.  
    1  3   4   5     %O Fj  
    $$~a=q,P[  
    5  5   8   6      I9Om#m  
    u m{e&5jk  
    9  11  12  5   'W+i[Ep5Q  
    lG < yJ~{  
    4  3   2   1   W%H]Uyt  
    jB/V{Y#y9@  
    A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   u:eW0Ows"  
    0ZT 0  
    A =     [{/$9k-aF?  
    A_]D~HH  
    5  5   8   6     P_mi)@  
    iU,/!IQ  
    9  11  12  5   <YSg~T  
    fxOE]d8v  
    这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。   e %&  
    z2ds8-z  
    小提示:在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址。举例来说,在上述矩阵A中,位於第二列、第三行的元素可写为A(2,3) (二维索引)或A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素)。   ifd}]UMQ  
    h\2}875  
    此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   oM2|]ew)  
    >waN;&>/  
    B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   -@#Pc#  
    oN4G1U Kc  
    B =   ^}tL nF  
    6g8M7<og9R  
    5   8     +{'lZa  
    q1P :^<[  
    9   12     nc- Qz  
    !4_!J (q%  
    5   6   *qbRP"#[$  
    ([1=>Jw"  
    11  5   G IK u  
    $>|?k$(x  
    小提示: A(:)就是将矩阵A每一列堆叠起来,成为一个行向量,而这也是MATLAB变数的内部储存方式。以前例而言,reshape(A, 8, 1)和A(:)同样都会产生一个8x1的矩阵。   *J.c $1#h  
    NuI T{3S  
    MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   ]|t9B/()i  
    \N6<BS  
    x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, S'|lU@P Cl  
    f<^ScFVR  
    z =     /%-o.hT  
    IC\E,m  
    7.5000   +J%6bn)U  
    o}d2N/T  
    若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   " S ?Km  
    f>|9 l  
    z = 10*sin(pi/3)* ...   ysL0hwir  
    F{kG  
    sin(pi/3);   m\l51}xz  
    f(^33k  
    若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   *h>OW  
    bJANZn|H  
    who   Zp^)_ 0  
    |&9tU  
    Your variables are:   `CPZPp,l6`  
    t;h+Cf4  
    testfile x   )iT.A  
    sV]i/B  
    这些是由使用者定义的变数。若要知道这些变数的详细资料,可键入:   :O5Tr03z  
    [5x+aW%ql  
    whos   rve7YS'  
    o]dK^[/*  
    Name Size Bytes Class   WW)_Wh  
    -Mr{+pf  
    A 2x4 64 double array   f S(^["*G  
    muW`pm  
    B 4x2 64 double array   e!TG< (S  
    |G[{{qZM5  
    ans 1x1 8 double array   Bidqf7v  
    @\#'oIc|  
    x 1x1 8 double array    s$K@X `  
    ['Hp?Q|k  
    y 1x1 8 double array   n%7A;l!{  
    a.5zdoH_  
    z 1x1 8 double array   Uh<H*o6e 9  
    1"mnzbf8*  
    Grand total is 20 elements using 160 bytes   jB}_Slh1j  
    Lr!L}y9T+  
    使用clear可以删除工作空间的变数:   %:yHMEG]'  
    BiVd ka  
    clear A   H[>klzh6 !  
    K * xM[vO  
    A   J"m%q\'  
    V2WUM+`uT  
    ??? Undefined function or variable 'A'.   ctnAVm  
    D4YT33$tC  
    另外MATLAB有些永久常数(Permanent constants),虽然在工作空间中看不 到,但使用者可直接取用,例如:   3C E 39W  
    S jC)6mo  
    pi   PM#$H  
    ,U} 5  
    ans = 3.1416   JKEXYE  
    X3&SL~&>g  
    下表即为MATLAB常用到的永久常数。   hlABu)B'1  
    O=4c eE mz  
    小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 F[Guy7?O  
    gPA>*;?E;@  
    eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 wj5qQ]WC  
    *!wO:< -  
    inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 ?=pZmvQg  
    j\jL[hG_  
    pi:圆周率 p(= 3.1415926...) mjkw&2  
    I_jM-/3b  
    realmax:系统所能表示的最大数值   EU?&  
    YUP%K!k  
    realmin:系统所能表示的最小数值 Ppi-skT  
    A*-]J=:E {  
    nargin: 函数的输入引数个数 rU2YMghE  
    (}/.4xE  
    nargin: 函数的输出引数个数   O?4vC5x  
    5<:VJC<  
    1-2、重复命令   <IHFD^3|j  
    Nv*E .|G  
    最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     76u/WC>B  
    1OfSq1G>v$  
    for 变数 = 矩阵;     6B!j(R  
    Bp=oTC G  
    运算式;     TCEXa?,L  
    {8*d;[X50  
    end   !?us[f=g%  
    o\=i0HR9  
    其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行,来执行介於for和end之间的运算式。因此,若无意外情况,运算式执行的次数会等於矩阵的行数。   T?p`Y| gl  
    FJwZo}<6E  
    举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   8-y: ==C  
    S,)|~#5x  
    x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   6|"!sW`%N  
    9$\;voo  
    for i = 1:6,   ac+k 5K+  
    I ]WeZ,E  
    x(i) = 1/i;   7/U<\(V!g  
    JtrDZ;^@  
    end     "Wn?8vR  
    zw%n!wc_\  
    在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列:     4, *^QK  
    7gdU9c/q,  
    format rat % 使用分数来表示数值   %t5BB$y  
    Jv4D^>yj[  
    disp(x)   X gx2  
    9,EaN{GM  
    1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   PhI6dB`  
    d;NFkA(df  
    for圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i列、第j行的元素为     mB|mt+  
    ,Dii?P  
    h = zeros(6);   *|,ykb>  
    "jQe\  
    for i = 1:6,   :z0>H5  
    gA 6h5F)_  
    for j = 1:6,   sY;gh`4h  
    ~=AKX(Q  
    h(i,j) = 1/(i+j-1);     ^]lwd"$  
    1J{z}yPHc  
    end     F#}1{$)% /  
    eEri v@v  
    end     %[\Ft  
    Wru  Fp  
    disp(h)     V.gY1   
    &6^W% r  
    1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   Dy{`">a  
    Uh|__DUkh  
    1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   kFIB lPV  
    vb"dX0)<  
    1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   va/4q+1GfH  
    I\uB"Z{9  
    1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     ,<P[CUD&&  
    9M7(_E;)B  
    1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     rX>y>{w~  
    72`/xryY  
    1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   9X {nJ"  
    IL6f~!  
    小提示:预先配置矩阵 在上面的例子,我们使用zeros来预先配置(Allocate)了一个适当大小的矩阵。若不预先配置矩阵,程式仍可执行,但此时MATLAB需要动态地增加(或减小)矩阵的大小,因而降低程式的执行效率。所以在使用一个矩阵时,若能在事前知道其大小,则最好先使用zeros或ones等命令来预先配置所需的记忆体(即矩阵)大小。   0-~6} r$  
    ATmqq)\s  
    97))'gC  
    5fx,rtY2sQ  
    在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     M+R)P +  
    `)C`_g3Ew  
    for i = h,   $H:h(ia:  
    v.LUK  
    disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   `Ig2f$}  
    FPUR0myCU  
    end   B%g:Z  
    Qhr]eu;z  
    #HuA(``[d  
    UrcN?  
    1299/871   nC!^,c  
    aCi^^}!  
    282/551     73z|'0.  
    //u76nQ  
    650/2343   PLD'Q,R  
    ]vkHU6d  
    524/2933   )4_6\VaM  
    A{Htpm~  
    559/4431   9H%xZ(`vN  
    m3xj5]#^$  
    831/8801   gL}Y5U+s  
    l 75{JxZX  
    在上例中,每一次i的值就是矩阵h的一行,所以写出来的命令特别简洁。   #M^Yh?~%w  
    [O+^eE6h  
    令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   %3+hz $E  
    Nl<,rD+KSD  
    while 条件式;   PM<LR?PLc  
    iN4'jD^oP  
    运算式;   6ym)F!t8l  
    9egaN_K  
    end   W>wi;Gf#  
    9c % Tv  
    也就是说,只要条件示成立,运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子,我们可用while?圈改写如下:     ,Ve@=<  
    n9/0W%X>  
    x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   {5IG3'  
    N5Mz=UgB  
    i = 1;   @OY-(cW  
    BI^]juH-c  
    while i <= 6,     T_%]#M  
    _%TeTNY#  
    x(i) = 1/i;     5t#]lg[06'  
    71&+dC  
    i = i+1;     (<JDD]J  
    pvUoed\  
    end   NP'DuzC  
    `h3}"js  
    format short htrj3$q(4  
    _O,ZeES  
    rPpAg  
    +mOtYf W  
    1-3、逻辑命令   <slq1  
    JsEEAM:w  
    最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   \\Tp40m+  
    eniR}  
    if 条件式;     TC{Qu;`H+U  
    *9(1:N;#  
    运算式;     PM>XT  
    ,4W((OQ^  
    end     @5G7bY7Nz  
    &E`Z_} ~  
    if rand(1,1) > 0.5,     Ht^2)~e~:  
     A;x^6>  
    disp('Given random number is greater than 0.5.');   <1.mm_pw  
    R0<Vd"  
    end     k K|+W,  
    m e{SVG{  
    Given random number is greater than 0.5. g9Gy3zk=  
    '\\Cpc_g  
    BQ0\+  
    Ka\b_P&  
    1-4、集合多个命令於一个M档案     xG/qDc  
    xumv I{  
    若要一次执行大量的MATLAB命令,可将这些命令存放於一个副档名为m的档案,并在 MATLAB提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令的档案都以m为副档名,因此通称M档案(M-files)。例如一个名为test.m的M档案,包含一连串的MATLAB命令,那麽只要直接键入test,即可执行其所包含的命令:   qDd/wR,44  
    #e>MNc 'z  
    pwd % 显示现在的目录   J3^ZPW  
    hP<qKVy  
    ans =     Vdk+1AX  
    A'(F%0NF6  
    D:\MATLAB5\bin   zL8A?G)= M  
    U/o}{,$A  
    cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   Pp hQa!F$  
    =W*`HV-w  
    type test.m % 显示test.m的内容   Qo *]l_UO;  
    S]/ +n>  
    % This is my first test M-file.   ITlkw~'G  
    )1 j2  
    % Roger Jang, March 3, 1997   c (8J  
    hAyPaS#  
    fprintf('Start of test.m!\n');   <t37DnCgI  
    uwA3!5  
    for i = 1:3,   L]<4{8H.  
    !I_4GE,  
    fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     >;W(Jb7e  
    ;g]+MLV9  
    end   r'\TS U5!  
    6|}mTG^  
    fprintf('End of test.m!\n');    |?A-?-  
    e|yuPd  
    test % 执行test.m   Dx'e+Bm  
    X&Lt?e,&  
    Start of test.m!   &}1)]6q$  
    c.v)M\:  
    i = 1 ---> i^3 = 1   K_n%`5  
    j3&*wU_  
    i = 2 ---> i^3 = 8   pj]<i.p  
    HCK4h DKo}  
    i = 3 ---> i^3 = 27   {hz :[  
    #KW:OFT  
    End of test.m!   T<)z2Bi  
    */E{s?  
    小提示:第一注解行(H1 help line) test.m的前两行是注解,可以使程式易於了解与管理。特别要说明的是,第一注解行通常用来简短说明此M档案的功能,以便lookfor能以关键字比对的方式来找出此M档案。举例来说,test.m的第一注解行包含test这个字,因此如果键入lookfor test,MATLAB即可列出所有在第一注解行包含test的M档案,因而test.m也会被列名在内。   Lai"D[N  
    --kK<9J7  
    严格来说,M档案可再细分为命令集(Scripts)及函数(Functions)。前述的test.m即为命令集,其效用和将命令逐一输入完全一样,因此若在命令集可以直接使用工作空间的变数,而且在命令集中设定的变数,也都在工作空间中看得到。函数则需要用到输入引数(Input arguments)和输出引数(Output arguments)来传递资讯,这就像是C语言的函数,或是FORTRAN语言的副程序(Subroutines)。举例来说,若要计算一个正整数的阶乘 (Factorial),我们可以写一个如下的MATLAB函数并将之存档於fact.m:   ^&HYnwk  
    0aWb s$FyU  
    function output = fact(n)   j83 V$ Le  
    1[^d8!U  
    % FACT Calculate factorial of a given positive integer.   GNOC5 E$I  
    N<99K!   
    output = 1;     vE(Hy&Q&  
    Dy!fwYPA/{  
    for i = 1:n,     e AjtWqg  
    q?&&:.H"?5  
    output = output*i;     7l3q~dQ  
    mX^RSg9E}  
    end     n4johV.#  
    Kq$1lPI  
    其中fact是函数名,n是输入引数,output是输出引数,而i则是此函数用到的暂时变数。要使用此函数,直接键入函数名及适当输入引数值即可:   YSyW '~!b  
    W6Pg:Il7  
    y = fact(5)   =P{RHhWy;  
    }q9f,mz  
    y = 120   Je,8{J|e  
    ty>O}9%  
    (当然,在执行fact之前,你必须先进入fact.m所在的目录。)在执行fact(5)时, QUf_fe!,|  
    G>x0}c  
    MATLAB会跳入一个下层的暂时工作空间(Temperary workspace),将变数n的值设定为5,然後进行各项函数的内部运算,所有内部运算所产生的变数(包含输入引数n、暂时变数i,以及输出引数output)都存在此暂时工作空间中。运算完毕後,MATLAB会将最後输出引数output的值设定给上层的变数y,并将清除此暂时工作空间及其所含的所有变数。换句话说,在呼叫函数时,你只能经由输入引数来控制函数的输入,经由输出引数来得到函数的输出,但所有的暂时变数都会随着函数的结束而消失,你并无法得到它们的值。   #Gx@\BE{  
    0 i"OG( ,  
    小提示:有关阶乘函数 前面(及後面)用到的阶乘函数只是纯粹用来说明MATLAB的函数观念。若实际要计算一个正整数n的阶乘(即n!)时,可直接写成prod(1:n),或是直接呼叫gamma函数:gamma(n-1)。   dp_q:P4; B  
    Ek3O{<  
    MATLAB的函数也可以是递?式的(Recursive),也就是说,一个函数可以呼叫它本身。 :%{7Q$Xv<  
    Yo:&\a K[  
    举例来说,n! = n*(n-1)!,因此前面的阶乘函数可以改成递式的写法:   M &J*I  
    *F0N'*  
    function output = fact(n)   Za w+  
    nj mE>2  
    % FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   16vfIUtb  
    h%%'{^>~  
    if n == 1, % Terminating condition   k"J?-1L  
    $G3P3y: [  
    output = 1;   71_N9ub@z  
    ]7;;uhn`  
    return;   s/V[tEC*z  
    Cb.Aw!  
    end   B_> Fd&  
    YC~+r8ME$j  
    output = n*fact(n-1);      UWI5 /R  
    v;S JgZK  
    在写一个递函数时,一定要包含结束条件(Terminating condition),否则此函数将会一再呼叫自己,永远不会停止,直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言,n==1即满足结束条件,此时我们直接将output设为1,而不再呼叫此函数本身。   2 E^P=jU`  
    Yh=Zn[ U  
    I,D=ixK  
    _ 0-YsD  
    1-5、搜寻路径   3?:}lY<,  
    ":OXs9Yg  
    在前一节中,test.m所在的目录是d:\mlbook。如果不先进入这个目录,MATLAB就找不到你要执行的M档案。如果希望MATLAB不论在何处都能执行test.m,那麽就必须将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径(Search path)上。要检视MATLAB的搜寻路径,键入path即可:   PyYe>a;.  
    H,'c&  
    path     lI9 3{!+>  
    8MIHp[vm%  
    MATLABPATH    l}JVRU{  
    kDsUKO p  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\general   TO<g@u]*  
    -Db(  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   ~F WmT(S  
    < javZJ  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   Z,*VRuA  
    3jeR;N]x  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     >|<6s],v  
    `g7' )MSy  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     ;Bm{_$hf=  
    Rzp-Q5@M Y  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     m9/a!|fBE  
    q_!3<.sf  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     4_$f "6  
    1*Z}M%  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   QeGU]WU{  
    '?\Hm'8  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   b+kb7  
    Y#\e~>K  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   dpy,;nqzeN  
    t^q/'9Ai&J  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   *{uu_O  
    l! GPOmf9`  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   s;bqUY?LD  
    jk~< si  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   mWZV O,t$  
    K~uoZ~_gA  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     bp }~{]:b  
    fSj^/>  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   3 Tt8#B  
    9vXrC_W9  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   0'gJSrgNI  
    IlH*s/  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   Q~jUZ-qN  
    iKu5K0x{>I  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   ,$*$w<  
    ]1X];x&e  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   <|v]9`'  
    &TKB8vx=#  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   W )\~T:Kn  
    .2`S07Z  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   Jg@PhN<9  
    <=WQs2  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   |',Gy\Sj  
    J5429Soo  
    d:\matlab5\toolbox\tour     i),W1<A1  
    *edB3!!  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   hW(Mf  
    `Dj-(~x  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   7Kfh:0Ihhy  
    +g(QF   
    d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     Iu=iC.50}  
    XJ.vj+XXb  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   0Y{A  
    >=wlS\:"  
    d:\matlab5\toolbox\local   KATt9ox@  
    23zB@aE_?1  
    此搜寻路径会依已安装的工具箱(Toolboxes)不同而有所不同。要查询某一命令是在搜寻路径的何处,可用which命令:     QD<f) JZK  
    JBp^@j{_  
    which expo   OXI.>9  
    q45Hmz  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   4\3Z$%2^LZ  
    p"w"/[8  
    很显然c:\data\mlbook并不在MATLAB的搜寻路径中,因此MATLAB找不到test.m这个M档案:   t=5 K#SX}  
    woQYP,  
    which test   +[ !K  
    OQA}+XO  
    c:\data\mlbook\test.m   UE5T%zd/  
    2ACN5lyUS  
    要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   }PD? x4  
    ml\A)8O]j/  
    path(path, 'c:\data\mlbook');     J&wrBVv1uk  
    iCnKQG  
    此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到  LGV"WE  
    V|)3l7IC<  
    test.m:   l@%MS\{  
    -b8Vz}Y  
    which test   ]:d`=V\&N  
    m!V ?xGKJ  
    c:\data\mlbook\test.m   o/ ozX4C  
    b|P[\9  
    现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。   -r7*C :E  
    `;L>[\Xi  
    小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径:   ~J)_S' #  
    IOtSAf  
    1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。   q{ i9VJ]  
    l~.ae,|7  
    2.MATLAB在执行matlabrc.m时,同时也会在预设搜寻路径中寻找startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在MATLAB启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令),放在此档案中。   B|zJrz0q3  
    )%I2#Q"Nt-  
    每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   -W<x|ph U  
    q,(U8  
    1.将test视为使用者定义的变数。 ,3=|a|p  
    9KkxUEkW  
    2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 x\T 9V~8a  
    W1fEUVj  
    3.若test不是永久常数,检查其是否为目前工作目录下的M档案。 V4PI~"4q#1  
    gMS-mkZ  
    4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 ]3nka$wA*  
    @9Rg g9r  
    5.若在搜寻路径中找不到,则MATLAB会发出哔哔声并印出错误讯息。   xEb+sE6Z  
    |uf{:U)  
    以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   fMgB!y"Em  
    DryN}EMOKD  
    ZCVwQ#Xe+  
    78T9"CS  
    }8`W%_Yk  
    GgwO>[T  
    1-6、资料的储存与载入   {}RE;5n\['  
    :sDE 'o  
    有些计算旷日废时,那麽我们通常希望能将计算所得的储存在档案中,以便将来可进行其他处理。MATLAB储存变数的基本命令是save,在不加任何选项(Options)时,save会将变数以二进制(Binary)的方式储存至副档名为mat的档案,如下述:   E{'{fo!#)  
    LhO%^`vu  
    save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 1j"_@?H[  
    dNK Q&TC  
    save filename:将工作空间的所有变数储存到名为filename.mat的二进制档案。 save filename x y z :将变数x、y、z储存到名为filename.mat的二进制档案。   >zx]% W  
    qz[qjGdHg  
    以下为使用save命令的一个简例:   S{wR Z|8U  
    .LMOmc=(  
    who % 列出工作空间的变数   nK[T.?Nz  
    HGIPz{/5U  
    Your variables are:   ])Rs.Y{Q5  
    Z1Y/2MVSb  
    B h j y   4 JC*c  
    7m='-_w)?w  
    ans i x z   "u^%~2  
    tjLp;%6e  
    save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   d^b(Uo=$  
    cC@.&  
    dir % 列出现在目录中的档案   A)v! {  
    RgTm^?Ex  
    . 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   T .#cd1b  
    9)2 kjBeb  
    .. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   [&H$Su}$0  
    _%M+!Ltz  
    1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   Em6P6D>S>,  
    pAK7V;sJ  
    delete test.mat % 删除test.mat   (h&XtFul}  
    ,yPs4',d  
    以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   j:k}6]p}  
    e8E*Urtz  
    save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 Qk`ykTS!  
    `eZ +Pf".  
    Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   /w[B,_ZKTk  
    cl\Gh  
    另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   F"I{_yleq'  
    Ei$?]~ &  
    小提示:二进制和ASCII档案的比较 在save命令使用-ascii选项後,会有下列现象:save命令就不会在档案名称後加上mat的副档名。 M( eu wy  
    H|UGR ~&  
    因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 ui>0?O*G  
    I7=g8/JD  
    若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     J]h$4"  
    +,8j]<wpo  
    load命令可将档案载入以取得储存之变数:   c qWX*&2_  
    ,?k0~fuG6  
    load filename:load会寻找名称为filename.mat的档案,并以二进制格式载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。load filename -ascii:load会寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。   cpY'::5.%  
     <xn96|$  
    若以ASCII格式载入,则变数名称即为档案名称(但不包含副档名)。若以二进制载入,则可保留原有的变数名称,如下例:   "K Or)QD/  
    322)r$!"  
    clear all; % 清除工作空间中的变数   yW@0Q:  
    fS@V`"O6  
    x = 1:10;   uDe%M  
    .@5Ro D[o  
    save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   W'98ues%  
    KzgW+6*G  
    load testfile.dat % 载入testfile.dat   An.Qi=Cv  
    sLHUQ(S!  
    who % 列出工作空间中的变数   9>QGsf.3  
    PQ0l<]Y  
    Your variables are:   LvM;ZfAEv  
    }Cs. Hm0P  
    testfile x   5u:{lcC.X  
    dGc<{sQzB  
    注意在上述过程中,由於是以ASCII格式储存与载入,所以产生了一个与档案名称相同的变数testfile,此变数的值和原变数x完全相同。   Q|$?d4La8  
    !EwL"4pPw  
    1-7、结束MATLAB   GS*Mv{JJ  
    %)t9b@c!}  
    有三种方法可以结束MATLAB:   jsp)e=  
    O,D/& 0  
    1.键入exit *X%dg$VcV  
    xPcH]Gs^b  
    2.键入quit {e/6iSpT  
    h=x{ 3P;B  
    3.直接关闭MATLAB的命令视窗(Command window)
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2009-12-02
    总算是看懂了一点点
    离线zhengzhijian
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    只看该作者 3楼 发表于: 2009-12-02
    好东西啊,matlab算是用起来比较简便的软件了啊
    离线凯风自北
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    只看该作者 4楼 发表于: 2014-03-17
    谢楼主分享
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    光币
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    光券
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    只看该作者 5楼 发表于: 2016-03-23
    多谢 好人