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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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    1005
    光币
    4402
    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     XO'l Nb.  
    ZIF49`Y4TF  
    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:   +}a ]GTBgA  
    ? C/Te)  
    >> (5*2+1.3-0.8)*10/25   `HBf&Z  
    xL" |)A =  
    ans =4.2000   =yy5D$\  
    \W`w` o  
    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。 b3VS\[p  
    C/-63O_  
    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。   \!ej<T+JR>  
    {,L+1h  
    我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   _(KbiEB{  
    ~#/hzS  
    x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   ivz{L-  
    &%/7E_j7  
    x = 42   3=L.uXVb  
    p"U, G -_  
    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(^)。   mbueP.q[?  
    71{p+3Z&  
    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。     2j&AiD  
    l(#)WWr+  
    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: =3v]gOcO  
    y(xJT j  
    y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   G}G#i`6o  
    7!N2-6GV  
    若要显示变数y的值,直接键入y即可:   ~B(6+~%  
    wLH] <k  
    >>y   Zg.&V  
    [r[ =W!  
    y =-0.0045   Pp5^@A  
    NW&b&o  
    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。 GbaEgA'fa  
    @#-q^}3  
    下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   X ' "SVO.  
    `FC(  
    小整理:MATLAB常用的基本数学函数 RnDt)3  
    ih;]nJ]+-  
    abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 W}]%X4<#rN  
    r#Oo nZ  
    angle(z):复 数z的相角(Phase angle) *v3]}g[<  
    s]JF0584  
    sqrt(x):开平方 qC?:*CXH  
    \R;`zuv   
    real(z):复数z的实部 8M`#pN^  
    QD>"]ap,o  
    imag(z):复数z的虚 部 VH1d$  
    fw RZ5`v<  
    conj(z):复数z的共轭复数 q+vx_4  
    5>\/[I/!  
    round(x):四舍五入至最近整数 Zc`BiLzrIG  
    M )2`+/4  
    fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数  1OF& *  
    _Iv6pNd/  
    floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 ~Wa6J4B{K  
    hHMN6i  
    ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 UZpIcj cL  
    E!P yL>){  
    rat(x):将实数x化为分数表示 O~^"  
    d|yAs5@  
    rats(x):将实数x化为多项分数展开 2 FW \O0U  
    wL:flH@  
    sign(x):符号函数 (Signum function)。   LmnymcH  
    >M/V oV  
    当x<0时,sign(x)=-1;   f|tjsZxQ  
    H?X|(r|+  
    当x=0时,sign(x)=0;   g #6E|n  
    rq/I` :  
    当x>0时,sign(x)=1。   D'Y-6W3  
    q CnZhJ  
    > 小整理:MATLAB常用的三角函数 9AJ7h9L  
    M!XsJ<jN/  
    sin(x):正弦函数 vsl]92xI  
    9^G/8<^^>  
    cos(x):馀弦函数 0PrLuejz  
    AQ[GO6$,%H  
    tan(x):正切函数 !_cg\K U#  
    jm Fz51  
    asin(x):反正弦函数 2P@sn!*{1  
    [6XF=L,!  
    acos(x):反馀弦函数 f V'ZsJ N  
    csW43&  
    atan(x):反正切函数 u2?|Ue@[  
    J\M>33zu  
    atan2(x,y):四象限的反正切函数 7*Ej. HK  
    4s*ZS}] o  
    sinh(x):超越正弦函数 ~,B5Hc 2  
    DuHu\>f<S  
    cosh(x):超越馀弦函数 j4R(B  
    4QIX19{"  
    tanh(x):超越正切函数 ?3.b{Cq{-  
    'GS"8w~j  
    asinh(x):反超越正弦函数 -- c"0,7  
    "\o+v|;  
    acosh(x):反超越馀弦函数 Qh'ATo  
    ;k>&FWEG  
    atanh(x):反超越正切函数   m1M t#@,$  
    @3C>BLI8+  
    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: wlqpn(XR  
    &b%zQ4%d-`  
    x = [1 3 5 2];   Tw;3_Lj  
    ~2QR{; XQ  
    y = 2*x+1   `yH<E+   
    75/(??2  
    y = 3 7 11 5   2h1vVF3  
    Ke2ccN  
    小提示:变数命名的规则   ^Uf]Q$uCjE  
    t? yz  
    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   \(^nSy&N  
    j;-1J_e5  
    我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   g9Xu@N;bL  
    ,l:ORoND  
    y(3) = 2 % 更改第三个元素   = 's(|  
    g| vNhq0|i  
    y =3 7 2 5   A Sk|A!  
    6MT1$7|P&x  
    y(6) = 10 % 加入第六个元素   rp!oO>F  
    {_ i\f ]L  
    y = 3 7 2 5 0 10   $',K7%y  
    \ b?" b  
    y(4) = [] % 删除第四个元素,   ECrex>zr%  
    b2OQtSr a  
    y = 3 7 2 0 10   7G}2,ueI  
    3 I@}my1  
    在上例中,MATLAB会忽略所有在百分比符号(%)之後的文字,因此百分比之後的文字均可视为程式的注解(Comments)。MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算:   W"}M1o  
    @oV9)  
    x(2)*3+y(4) % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算   CkoL TY  
    LIvFx|  
    ans = 9   lFV N07hG  
    4GY[7^  
    y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   CzRc%%BA  
    jU9$Ehg I  
    ans = 6 1 -1   D*gFV{ Ws  
    l0PZ`m+;j  
    在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 CsoiyY -2  
    FtfKe"qw  
    ->y J5smtY  
    ,D]QxbwZ  
    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   )ttUWy$w  
    _/6!yyl  
    小整理:MATLAB的查询命令 B&[M7i  
    7BK0}sxO  
    help:用来查询已知命令的用法。例如已知inv是用来计算反矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。(键入help help则显示help的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令後 ,即可用help进一步找出其用法。(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。)   =}DR) 9  
    LWz&YF#T-  
    将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   ][9%Kl*%@p  
    :UF%K>k2  
    z = x'   2(u,SQ  
    {B?Wu3-  
    z = 4.0000   Jrti cK$  
    E[@ u 3i8  
       5.2000   {=!b/l;@  
    $c:ynjL|P-  
       6.4000   `.FF!P:{C*  
    qln3 k`  
       7.6000   <`B,R*H{  
    gv)P]{%^  
       8.8000   /H(? 2IHC  
    G~2jUyv  
       10.0000     1 u| wMO  
    %,6#2X nX%  
    不论是行向量或列向量,我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等:   mKL<<L [  
    GqaDL3Niqs  
    length(z) % z的元素个数   Jq&uF*!  
    .TND  a&  
    ans = 6   zr+zhpp  
    4'g;TI^  
    max(z) % z的最大值   >L;eO'D  
    4'`{H@]tb  
    ans = 10   vY  }A  
    bx{$Y_L+p  
    min(z) % z的最小值   fPn>v)lN{  
    H:t$'kb`  
    ans =   4   ypKUkH/  
    w+#C-&z  
    小整理:适用於向量的常用函数有: 544X1Ww2  
    7\$qFF-y  
    min(x): 向量x的元素的最小值 6r"eN%m  
    #A1Z'y0  
    max(x): 向量x的元素的最大值 >/kc dWl  
    Ljxz.2LGr  
    mean(x): 向量x的元素的平均值 ,2j&ko1  
    CFzNwgv]z  
    median(x): 向量x的元素的中位数 Rot@x r7Hc  
    >}`:Ac  
    std(x): 向量x的元素的标准 bJRN;g  
    h{HF8>u[  
    diff(x): 向量x的相邻元素的差 < Z{HX[y  
    \6E|pbJ}x  
    sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) ej4W{IN~:  
    C([phT;  
    length(x): 向量x的元素个数 01r 8$+  
    y#Fv+`YDl  
    norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 8jd;JPz@\  
    xy5lE+E_U  
    sum(x): 向量x的元素总和 ;1`fC@rI  
    1crnm J!C  
    prod(x): 向量x的元素总乘积 D7lK30  
    WHsgjvh"  
    cumsum(x): 向量x的累计元素总和 pk?w\A}  
    <3xyjX'NE  
    cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 =|M>l  
    OMWbZ>jB  
    dot(x, y): 向量x和y的内 积 lD^]\;?  
    4 Y ;Nm1 @  
    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。)   ?EJD?,}  
    {5%5}[/x  
    Izhee%c  
    A?CcHw rT  
    Bt> }rYz1  
    jhXkSj  
    若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   |]J>R  
    5mJJU  
    A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     T*#/^%HSG  
    q*\x0"mS/  
    A =     U}6.h&$  
    bSfpbo4(  
    1  2  3  4     Xf02"PXC  
    -~v|Rt  
    5  6  7  8      {Or;  
    e\Y*F  
    9  10 11  12   eoai(&o0$  
    [q/Abz'i  
    同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   ?&|5=>u2}$  
    19O,a#{KHf  
    A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   8Eakif0CO  
    "OQ^U_  
    A =     0J?~N`#O|  
    3&u&x(   
    1  2  3  4   tE@;X=  
    zA$k0p  
    5  6  5  8     BybW)+~  
    \ ^ZlG.  
    9  10 11  12     aa>xIW,u  
    wF|fK4F  
    B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   GliwY_  
    jDy-)2<  
    B = 5 6 5   jp0<pw_  
    ^.1c{0Y^0  
    A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   9cf:pXMi  
    G]+&!4  
    A =     .WPV dwV4U  
    V'kX)$  
    1  2  3   4  5     f !s=(H;  
    D+>4AqG  
    5  6  5   8  6     ]}U*_rM:  
    Q$HG  
    9  10 11  12  5   =at@Vp/y  
    ^r*r w=  
    A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   ft$RSb#  
    `glBV`?^  
    A =     Z?%zgqTXb  
    D@Vt^_  
    1  3  4  5     W7U2MqQ  
    P8>~c9$I  
    5  5  8  6     ~ vJ,`?  
    B?4boF?~  
    9  11 12  5   oW<5|FaN  
    VO$ iNK  
    A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     p(~Yx3$*  
    eu(:`uu  
    A =     o| #Qu8Lk  
    JKGc3j,+#  
    1  3   4   5     !{^PO <9  
    DV _2P$tT|  
    5  5   8   6     my}-s  
    KU8J bl*   
    9  11  12  5   t0IEaj75c  
    (+B5|_xQu  
    4  3   2   1   13@|w1/Z  
    ,6om\9.E@  
    A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   fZ*+2T>  
    ;`^WGS(3.%  
    A =     ~g5[$r-u-u  
    8DegN,?  
    5  5   8   6     W3 'q\+  
    ~} ,=OF-b  
    9  11  12  5   N7O-2Z *  
    &ge "x{,?  
    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。   MBqt&_?K  
    PK0%g$0  
    小提示:在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址。举例来说,在上述矩阵A中,位於第二列、第三行的元素可写为A(2,3) (二维索引)或A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素)。   ;*:Pw?'  
    qYlhlHD  
    此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   Pmh8sw  
    fpFhn  
    B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   BK,{N0  
    vvKEv/pN7  
    B =   @JyK|.b#0  
    nv@8tdrc  
    5   8     !*oi!ysU;O  
    v 8$>rwB  
    9   12     5 u*-L_  
    yuat" Pg  
    5   6   i*#-I3  
    ][?G/*k  
    11  5   oxz OA  
    ]Bjyi[#bg  
    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。   i 7x7xtq  
    wid;8%m  
    MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   %Ti}CwI`  
    0tEYU:Qu  
    x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, cp#JBH O  
    1T-8K r  
    z =     (2:/8\_P  
    ( 5tvfz%  
    7.5000   Q\ U:~g3  
    E|6VX4`+  
    若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   y0'Rmk,  
    }j*KcB_  
    z = 10*sin(pi/3)* ...   f] J M /  
    A-T]9f9  
    sin(pi/3);   p; tVn{u  
    >rJnayLF  
    若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   ,PWgH$+  
    l zYnw)Pv  
    who   :9$F'd\  
    ENGg ~D  
    Your variables are:   V`bi&1?6\  
    <iH`rP#  
    testfile x   ?q; Fp  
    $`z)~6'  
    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:   PzA|t;*  
    DjN|Wr)*  
    whos   `eIenA  
    &:, dJ  
    Name Size Bytes Class   6y6<JR-V2k  
    }T%}wdj  
    A 2x4 64 double array   * v75O7l  
    LAd\Tvms  
    B 4x2 64 double array   ++V=s\d7  
    i1>- QDYnJ  
    ans 1x1 8 double array   q^r#F#*1l  
    Yx eOI#L  
    x 1x1 8 double array   $aN&nhoO<  
    $ep.-I>  
    y 1x1 8 double array   /)4I|"}R0I  
    ,:Lb7bFv>  
    z 1x1 8 double array   (Nx;0"5IX  
    /Rg*~Ers *  
    Grand total is 20 elements using 160 bytes   76Vl6cPu>  
    0 0 M@  
    使用clear可以删除工作空间的变数:   ~fT_8z  
    /ew Ukc8,  
    clear A   -eN\ !  
    WC|.g,9#  
    A   *7h!w!LN~  
    il \$@Bn  
    ??? Undefined function or variable 'A'.   /k<WNZM  
    6Qx#%,U^ J  
    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:   `~ * @q!  
    uU:CR>=AKW  
    pi   ,;(PwJe  
    DXa-rk8  
    ans = 3.1416   LWHd~"eU  
    t| 'N+-T3  
    下表即为MATLAB常用到的永久常数。   $`- 4Ax4%  
    }C#;fp"L  
    小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 @ )-$kk*  
    hWT[L.>k  
    eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 mGGsB5#w>  
    aMvI?y {  
    inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 i}o[- S4  
    2c:#O%d(  
    pi:圆周率 p(= 3.1415926...) aOiR l,  
    sH?/E6  
    realmax:系统所能表示的最大数值   HfvTxaK  
    W@Lu;g.Yc  
    realmin:系统所能表示的最小数值 2w-51tqm  
    I<8sI%,s  
    nargin: 函数的输入引数个数 >$,y5 AJ&  
    y;AL'vm9  
    nargin: 函数的输出引数个数   8krpowVs~  
    yNqe8C,>e  
    1-2、重复命令   IrWD%/$H  
    l+g9 5m jP  
    最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     o`q_wdy?  
    n Ml%'[u  
    for 变数 = 矩阵;     ZJ 77[  
    #~.w&~ :  
    运算式;     `p7&> BOA  
    I~9hx*!%%  
    end   S:x?6IDPC^  
    Kbb78S30  
    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。   `QUy;%+  
    zKsz*xv6b  
    举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   *mMEl]+  
    o,!T2&}  
    x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   )"m!YuS Y  
    pIKSs<IP  
    for i = 1:6,   {M?vBg R\B  
    ZKOXI%~Mc  
    x(i) = 1/i;   yin'vgQ  
    \#>T~.Y7K  
    end     3^Q]j^e4Ny  
    m/@<c'i  
    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:     W{rt8^1  
    F1Hh7 F  
    format rat % 使用分数来表示数值   Kmdlf,[3d  
    Qo1eXMW  
    disp(x)   ?"KC-u|  
    v (2GX  
    1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   h#hxOVl%x  
    %Jf<l&K .`  
    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     ]Y| 9?9d  
    `WOYoec   
    h = zeros(6);   1<<kA:d  
    e[Jem5C  
    for i = 1:6,   DtEwW1J  
    |P.6<  
    for j = 1:6,   -dO'~all  
    B=@ jWz"  
    h(i,j) = 1/(i+j-1);     3w!c`;c%  
    _"%B7FK  
    end     [*Z`Kc  
    hHPs&EA.p  
    end     <soz#}e  
    LsM7hLy  
    disp(h)     {q3H5csFq  
    /LM4- S  
    1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   &l?+3$q  
    \Fe_rh  
    1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   Y=T'WNaL)0  
    \@;\t7~  
    1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   3s>'hn  
    & ``d  
    1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     QQpP#F|w  
    t nS+5F  
    1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     #DjCzz\  
    34QfgMyH  
    1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   TbehR:B5g  
    1,V`8 [  
    小提示:预先配置矩阵 在上面的例子,我们使用zeros来预先配置(Allocate)了一个适当大小的矩阵。若不预先配置矩阵,程式仍可执行,但此时MATLAB需要动态地增加(或减小)矩阵的大小,因而降低程式的执行效率。所以在使用一个矩阵时,若能在事前知道其大小,则最好先使用zeros或ones等命令来预先配置所需的记忆体(即矩阵)大小。   oQ7]= |  
    gLSA!#[ h  
    \Yoa:|%*y  
    &VBd~4|p  
    在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     TFepxF  
    lZQ /W:OE  
    for i = h,   s6 }X t=j  
    a0*2) uL}  
    disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   SxjCwX">  
    vLO&Lpv  
    end   &-1./?  
    m4[g6pNx~  
    %o}(sShS  
    >bUj *#<  
    1299/871   - ~4+w  
    UHGcnz<  
    282/551     <fdPLw;@e4  
    QI_59f>  
    650/2343   G5tday~3  
    jvVi%k  
    524/2933   Y1dVM]l  
    *wV[TKaN  
    559/4431   m/`IGT5J  
    Be}$I_95\P  
    831/8801   somfv$'B  
    WjMS5^ _  
    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。   _B,_4}  
    oY`qInM_  
    令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   {[(pWd%J  
    Qeb}!k2A  
    while 条件式;   !CjqL~  
    ,kgF2K!  
    运算式;   o7+>G~i  
    /9Ilo\MdD  
    end   50a\e  
    Ewo*yY>  
    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:     a-n4:QT  
    %McO6.M@  
    x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   2@vj!U8  
    FyG6 !t%  
    i = 1;   $gp!w8h  
    @<_`2eW'/R  
    while i <= 6,     ,M3z!=oIGn  
    J< JBdk  
    x(i) = 1/i;     oj}"H>tTp  
    CsSp=(  
    i = i+1;     i=v]:TOu  
    M+sj}  
    end   !;>(i e\  
    ][Y^-Ak1  
    format short .F0]6#(  
    ew#T8F[  
    G+)?^QTn  
    wVi%oSfM  
    1-3、逻辑命令   2w?G.pO#  
    GH'O! }  
    最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   J-J3=JG  
    xKp0r1}  
    if 条件式;     F ,G,b  
    Q2C)tVK+  
    运算式;     NMjnL&P`  
    8.I9}_  
    end     zj]b&In6;  
    Z|^MGyn  
    if rand(1,1) > 0.5,     Goj4`Hc  
    E!aq?`-'!  
    disp('Given random number is greater than 0.5.');   2ALj}  
    $cK^23H/Fj  
    end     Vdvx"s[`m  
    4`mO+.za1  
    Given random number is greater than 0.5. Wp*sP Z  
    oA3d^%(c  
    ItK  
    8wi A  
    1-4、集合多个命令於一个M档案     ?^3B3qqh9  
    ^now}u9S6  
    若要一次执行大量的MATLAB命令,可将这些命令存放於一个副档名为m的档案,并在 MATLAB提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令的档案都以m为副档名,因此通称M档案(M-files)。例如一个名为test.m的M档案,包含一连串的MATLAB命令,那麽只要直接键入test,即可执行其所包含的命令:   ~eo^`4O{{  
     3t  
    pwd % 显示现在的目录   /{N))  
    n0.8)=;2  
    ans =     |t\KsW  
    \:sk9k  
    D:\MATLAB5\bin   !b%,'fy)  
    96W4 c]NT  
    cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   E:Y:X~vy  
    ;4d.)-<No_  
    type test.m % 显示test.m的内容   ~yN(-I1P  
    1PU*:58[  
    % This is my first test M-file.   h}6b&m  
    =mJ F_Ri  
    % Roger Jang, March 3, 1997   3@X|Gs'_S  
    I2*oTUSik  
    fprintf('Start of test.m!\n');   r"]Oe$[#  
    -q(:%;  
    for i = 1:3,   P`!Ak@N  
    a97Csxf;7  
    fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     |B1Af  
    "4[<]pq  
    end   Wy)('EM  
    ,'-?:`hP'  
    fprintf('End of test.m!\n');   Y?.gfEXSQo  
    ")\ *2d  
    test % 执行test.m   NlFo$Y  
    E<a.LW@  
    Start of test.m!   !>|`ly$6  
    ;5RIwD  
    i = 1 ---> i^3 = 1   ./!KE"!  
    'WnpwY  
    i = 2 ---> i^3 = 8   ^HoJ.oC/  
    MVuP |&:n  
    i = 3 ---> i^3 = 27   </hR!Sb]  
    ]84YvpfW  
    End of test.m!   MZiF];OY  
    agTK =  
    小提示:第一注解行(H1 help line) test.m的前两行是注解,可以使程式易於了解与管理。特别要说明的是,第一注解行通常用来简短说明此M档案的功能,以便lookfor能以关键字比对的方式来找出此M档案。举例来说,test.m的第一注解行包含test这个字,因此如果键入lookfor test,MATLAB即可列出所有在第一注解行包含test的M档案,因而test.m也会被列名在内。   #J3zTG(:@  
    F$C+R&V_  
    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:   o(nHB g  
    @_uFX!;  
    function output = fact(n)   .)nCOwR6p  
    Wlxk  
    % FACT Calculate factorial of a given positive integer.   lzI/\%  
    L.Vq1RU\"  
    output = 1;     JSUzEAKe  
    tQCj)Ms'X  
    for i = 1:n,     " #J}A0  
    $WM8tF?H  
    output = output*i;     8\u;Wf  
    SFOQM*H  
    end     iQ0&W0D]  
    9Iy[E,j  
    其中fact是函数名,n是输入引数,output是输出引数,而i则是此函数用到的暂时变数。要使用此函数,直接键入函数名及适当输入引数值即可:   ;9Hz{ej  
    .1%i`+uZ  
    y = fact(5)   OT"lP(,  
    2"_ 18l.  
    y = 120   hAYQ6g$A  
    ~JT lPU'  
    (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, C!I\Gh  
    L7[X|zmy*x  
    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。   7~ILRj5Nq  
    OC`QD5  
    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)。   dfXV1B5  
    r ufRaar  
    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。 uJ7,rq  
    u'{sB5_H  
    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:   F}\[eFf[  
    Wa@6VY  
    function output = fact(n)   H?ieNXP7{  
    N/`g?B[  
    % FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   Y}*Ctdrl  
    g9! d pP  
    if n == 1, % Terminating condition   ,\Z8*Jr3Q  
    UYl JO{|a  
    output = 1;   "F04c|oR<X  
    RN sJ!or  
    return;   sCuQBZ h  
    30e(4@!4vW  
    end   x Xl$Mp7  
    %Tk}sfx  
    output = n*fact(n-1);     T9,lblU Q  
    Di]Iy  
    在写一个递函数时,一定要包含结束条件(Terminating condition),否则此函数将会一再呼叫自己,永远不会停止,直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言,n==1即满足结束条件,此时我们直接将output设为1,而不再呼叫此函数本身。   &xF4p,7  
    BZ8h*|uT"  
    sz){uOI  
    bkJn}Al;  
    1-5、搜寻路径   e=|F(iW  
    :6qUSE  
    在前一节中,test.m所在的目录是d:\mlbook。如果不先进入这个目录,MATLAB就找不到你要执行的M档案。如果希望MATLAB不论在何处都能执行test.m,那麽就必须将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径(Search path)上。要检视MATLAB的搜寻路径,键入path即可:   ]g>T9,)l  
    C%qtCk_cN  
    path     ZhxfI?i)l  
    a .B\=3xn  
    MATLABPATH   t(Cq(.u`:  
    :z}~U3,JE  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\general   +/1P^U /  
    o%QhV6(F  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   rGP? E3  
    +X4ttv  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   J:k@U42  
    xQcMQ{&;  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     C:TuC5Sr  
    P<g|y4h  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     R;N>#_9HU  
    \ltErd-  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     !'c6Hs  
    M<hs_8_*  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     Ra*k  
    u/K)y:ZZ  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   ^[SbV^DOL  
    1L(Nfkh  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   #m[w=Pu}  
    "fX8xZdS  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   &)/H?S;yN  
    \^^hG5f  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   P,LXZ  
    lu9Ir>c  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   ()rx>?x5  
    #z1ch,*3;  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   6='_+{   
    *]DJAF]  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     ) J:'5hz  
    6H. L!tUI  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   p'9 V. _h  
    A,A-5l<h]?  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   q#':aXcv"  
    @[Jt~v  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   8Y;zs7Y  
    n=Z[w5  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   2e D\_IW  
    :@z5& h  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   n?KS]ar>  
    c Gaz$=/  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   t=@Jw  
    au9Wo<mR  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   5)o-]S>  
    LMhY"/hAXa  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   =6q*w^ET  
    K:Xrfn{s  
    d:\matlab5\toolbox\tour     }Rf :DmPE  
    Wcay'#K,  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   s D8xH  
    (J) Rs`_  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   8b#Yd  
    86) 3XE[ 5  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     wW)&Px n  
    H:nu>pz t  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   PezWc18  
      } k%\  
    d:\matlab5\toolbox\local   }C2i#;b  
    _bV=G#qKK  
    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:     -QNMB4  
    z$im4'\c  
    which expo   VRN9yn2  
    F|ML$  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   PXQ9P<m  
    TB3T:A>2  
    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:   b<H6 D}  
    4uE5h~0Z  
    which test   Q)|LiCR,  
    g>oYEFFJ  
    c:\data\mlbook\test.m   0bQiUcg/  
    T4, Zc  
    要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   ?lw[  
     ( Vv[  
    path(path, 'c:\data\mlbook');     6+d"3-R.  
    mUY:S |  
    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 rM?Dp2  
    ~v,KI["o  
    test.m:   %TggNU,  
    dfk TDG+  
    which test   "aO,  
     $.]t1e7s  
    c:\data\mlbook\test.m   hO@v\@;r  
    T_B.p*\BM  
    现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。   q^+NhAMz  
    WBIB'2:m  
    小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径:   (uxQBy  
    =}o>_+"  
    1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。   hADb]O  
    )BTs *7 j  
    2.MATLAB在执行matlabrc.m时,同时也会在预设搜寻路径中寻找startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在MATLAB启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令),放在此档案中。   _"Ke=v_5  
    GSb)|mj  
    每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   &,kB7r"  
    '\mZ7.Jj  
    1.将test视为使用者定义的变数。 z4`n%~w1b  
    "RX5] eJc\  
    2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 F`}w0=-*(  
    i/EiUH/~  
    3.若test不是永久常数,检查其是否为目前工作目录下的M档案。 v})Ti190  
    |0!97* H5  
    4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 Gqc6).tn  
    TS8E9#1a  
    5.若在搜寻路径中找不到,则MATLAB会发出哔哔声并印出错误讯息。   9wJmX<Rm  
    67:<X(u+!  
    以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   %((3'le  
    @Lv_\^2/}  
    '\YhRU  
    ")gCA:1-  
    _~q^YZ  
    % +"AF+c3r  
    1-6、资料的储存与载入   fw};.M  
    Kqu7DZ+W  
    有些计算旷日废时,那麽我们通常希望能将计算所得的储存在档案中,以便将来可进行其他处理。MATLAB储存变数的基本命令是save,在不加任何选项(Options)时,save会将变数以二进制(Binary)的方式储存至副档名为mat的档案,如下述:   3n)iTSU3  
    |MrH@v7S  
    save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 uM<+2S  
    07Cuoqt2  
    save filename:将工作空间的所有变数储存到名为filename.mat的二进制档案。 save filename x y z :将变数x、y、z储存到名为filename.mat的二进制档案。   ?6]ZQ\,  
    pr89zkYw  
    以下为使用save命令的一个简例:   F5q1VEe  
    Vta;ibdeqW  
    who % 列出工作空间的变数   s'=]a-l~  
    XdVC>6  
    Your variables are:   sjkl? _  
    /7)G"qG~F~  
    B h j y   Rp9iX~A`e  
    FMr$cKvE]W  
    ans i x z   X0=- {<W  
    ^Wz{su2  
    save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   %6:2cR  
    8rNxd=!  
    dir % 列出现在目录中的档案   IT33E%G  
    y>1 8)8  
    . 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   %LW~oI.  
    rt;>pQ9,  
    .. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   JPzPL\  
    &bx,6dX  
    1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   1S#bV} !  
    5Ozj&Zq  
    delete test.mat % 删除test.mat   ^O"`.2O1  
    zwHsdB=v  
    以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   cIkLdh   
    |@|D''u>6  
    save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 a]ey..m  
    }N!8i'suz9  
    Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   fE}}>  
    zg"ZXZ  
    另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   Rznr 9L  
    `8Ix&d3F  
    小提示:二进制和ASCII档案的比较 在save命令使用-ascii选项後,会有下列现象:save命令就不会在档案名称後加上mat的副档名。 o LRio.u*  
    =T6\kz9)`  
    因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 `Y9@?s Q  
    |Dli6KN  
    若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     9r}} m0  
    7T78S&g  
    load命令可将档案载入以取得储存之变数:   c5u?\  
    r]{:{Z  
    load filename:load会寻找名称为filename.mat的档案,并以二进制格式载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。load filename -ascii:load会寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。   T;7|d5][  
    Hqv(X=6E0  
    若以ASCII格式载入,则变数名称即为档案名称(但不包含副档名)。若以二进制载入,则可保留原有的变数名称,如下例:   .kV/ 0!q?  
    KDk^)zv%!  
    clear all; % 清除工作空间中的变数   5j %jhby?  
    @ZZ Lh=  
    x = 1:10;   I115Rp0  
    mmti3Y  
    save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   ZN/")  
    &[xJfL  
    load testfile.dat % 载入testfile.dat   #4?3OU#  
    xNU}uW>>T  
    who % 列出工作空间中的变数   >EG;2]M&  
    eP8wTStC  
    Your variables are:   s RB8 jY  
    4`B:Mq&j  
    testfile x   0jq#,p=l;  
    HH+XEMP/g  
    注意在上述过程中,由於是以ASCII格式储存与载入,所以产生了一个与档案名称相同的变数testfile,此变数的值和原变数x完全相同。   f.WtD`Oas  
    UlR7_   
    1-7、结束MATLAB   Px`yD3  
    qm_\#r  
    有三种方法可以结束MATLAB:   5sRNqTIr  
    L[efiiLh$  
    1.键入exit [aW#7  
    ?IWS  
    2.键入quit ~ i,my31  
    ;#*mB`  
    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 2楼 发表于: 2009-12-02
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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
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    只看该作者 5楼 发表于: 2016-03-23
    多谢 好人