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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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    1007
    光币
    4404
    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     s=)0y$  
    nq'vq] ]  
    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:   agQ5%t#  
    mX@Un9k  
    >> (5*2+1.3-0.8)*10/25    $^&SEz  
    Znl&.,c)  
    ans =4.2000   NF?FEUoxz  
    XBJ9"G5  
    MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans,代表MATLAB运算後的答 案(Answer)并显示其数值於萤幕上。 B_f0-nKP  
    qg7] YT&  
    小提示: ">>"是MATLAB的提示符号(Prompt),但在PC中文视窗系统下,由於编码方式不同,此提示符号常会消失不见,但这并不会影响到MATLAB的运算结果。   i&cH  
    >z=_V|^$  
    我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   `i{k^Q  
    d<*4)MRN  
    x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   m~K[+P  
    c[=%v]j:u  
    x = 42   Bjg 21bw^  
    mtfyhFk  
    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(^)。   6~g:"}  
    | ?6wlf  
    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。     !;Mh5*-  
    d2H&@80  
    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: P\ yt!S2  
    cQ4TYr;?  
    y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   Dl862$_Q  
    +mBJvrI  
    若要显示变数y的值,直接键入y即可:   pv;c<NQ'1  
    * *?mZtF  
    >>y   JCIm*6~  
    T;-Zl[H  
    y =-0.0045   V/5hEoDt  
    //--r5Q  
    在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数。 >K`.!!av,Y  
    {HqwpB\@  
    下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   _ Ko0  
    ?Y"bt^4j  
    小整理:MATLAB常用的基本数学函数 &`rV{%N"  
    y)3(  
    abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 vOYcS$,^X%  
    :oB4\/(G#  
    angle(z):复 数z的相角(Phase angle) -_jV.`t  
    }?P~qJ|1  
    sqrt(x):开平方 @4:cn  
    R|Ft@]  
    real(z):复数z的实部 /p,D01Ws}(  
    dRZor gar  
    imag(z):复数z的虚 部 Q, E!Ew3  
    X.0/F6U  
    conj(z):复数z的共轭复数 1{ #Xa=  
    VmQ7M4j*  
    round(x):四舍五入至最近整数 - Pz )O@ ;  
    AK<ZP?0  
    fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 Q:+Y-&||"  
    3&*0n^g  
    floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 Y51XpcXQ  
    C# r_qn  
    ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 sF;1)7]Pq  
    ?Di, '  
    rat(x):将实数x化为分数表示 tYfhKJzGC  
    NrvS/ cI!t  
    rats(x):将实数x化为多项分数展开 w8%yX$<  
    m@JU).NKCS  
    sign(x):符号函数 (Signum function)。   o*n""m  
    _}]o~  
    当x<0时,sign(x)=-1;   rOY^w9!  
    %9mCgHQ9  
    当x=0时,sign(x)=0;   hk ./G'E  
    K! /E0G&  
    当x>0时,sign(x)=1。   9BANCW"  
    Oe9{`~  
    > 小整理:MATLAB常用的三角函数 nGW wXySq  
    V`69%35*@  
    sin(x):正弦函数 _| 8"&*T^  
    "EpE!jh  
    cos(x):馀弦函数 iy tSC  
    va8:QHdU  
    tan(x):正切函数 |iM*}Ix-  
    f Jv 0 B*  
    asin(x):反正弦函数 9+QLcb  
    Cu;X{F'H  
    acos(x):反馀弦函数 ! # tRl  
    n2#uH  
    atan(x):反正切函数 glHag"(  
    54F([w  
    atan2(x,y):四象限的反正切函数 W&06~dI1!  
    mKpUEJ<a  
    sinh(x):超越正弦函数 >mF`XbS  
    4)j<(5  
    cosh(x):超越馀弦函数 0nie>  
    j{_MDE7N  
    tanh(x):超越正切函数 hQGZrZK#  
    !+)$;`  
    asinh(x):反超越正弦函数 M`?/QU~  
    }T c)M_  
    acosh(x):反超越馀弦函数 \((>i7C  
    66L*6O4  
    atanh(x):反超越正切函数   >Dtw^1i  
    ,A6*EJ\w   
    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: [F/xU  
    l"*>>/U k  
    x = [1 3 5 2];   Wq{'ZN  
    Kg]( kP  
    y = 2*x+1   R:.7 c(s  
    30H:x@='9  
    y = 3 7 11 5   &\p :VF.  
    h y[_  
    小提示:变数命名的规则   T)C  
    T[Gz  
    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   e9B,  
    g<.8iW 'c  
    我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   NZlJ_[\$C  
    ;? :,L  
    y(3) = 2 % 更改第三个元素   0)2lBfHQ&  
    jB1\L<P  
    y =3 7 2 5   p`d:g BZ  
    V)(pe #P  
    y(6) = 10 % 加入第六个元素   JR<R8+@g_  
    q6G([h7  
    y = 3 7 2 5 0 10   ONfJ"Rp3  
    Gc 8  
    y(4) = [] % 删除第四个元素,   b6/:reH{  
    moo>~F _^  
    y = 3 7 2 0 10   z:fhq:R(  
    9MYt4  
    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:   *(k=!`4(  
    nVM`&azD  
    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   rRt<kTk!U  
    {(MG: B  
    ans = 9   Y-{spTI  
    blPC"3}3Vd  
    y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   ud#8`/!mq  
    r=[}7N  
    ans = 6 1 -1   Fh/C{cX9g  
    <1LuYEDq  
    在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 :YI>AaYWDO  
    sO6t8)$b  
    ~w*ojI  
    '{u#:TTj  
    若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):help linspace   'K"*4B^3  
    |$w-}$jq5  
    小整理:MATLAB的查询命令 Qp?+_<{  
    S8cFD):q  
    help:用来查询已知命令的用法。例如已知inv是用来计算反矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。(键入help help则显示help的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令後 ,即可用help进一步找出其用法。(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。)    Uh8ieb  
    iGlZFA  
    将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   ge?ymaU$a  
    VsMNi#?  
    z = x'   ky%%H;  
    e/3hb)#;  
    z = 4.0000   hWu)0t  
    :)yM9^<D  
       5.2000   #P@r[VZ{6  
    K;ML'  
       6.4000   E,$uN w']  
    g!8lW   
       7.6000   syfR5wc  
    #lC{R^SL  
       8.8000   y$"L`*W  
    ?(=B=a[  
       10.0000     6};oLnO  
    ]mh+4k?b  
    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:   <am7t[G."  
     zVa+5\Q  
    length(z) % z的元素个数   X[ (J!"+  
    [)u(\nfGX  
    ans = 6   zK92:+^C   
    <coCu0  
    max(z) % z的最大值   pp`U]Q5"gX  
    ;CZcY] ol  
    ans = 10   HXQ rtJ  
    =R"tnjR  
    min(z) % z的最小值   i5"q1dRQ  
    *S4P'JSY  
    ans =   4   QMY4%uyY!  
    8(;i~f:bCW  
    小整理:适用於向量的常用函数有: IA4(^-9  
    p'4P2   
    min(x): 向量x的元素的最小值 "LWuN>   
    _JDr?Kg  
    max(x): 向量x的元素的最大值 Jx<  
    .#J3UZ  
    mean(x): 向量x的元素的平均值 QAwj]_  
    Zv\b`Cf}  
    median(x): 向量x的元素的中位数 Y5CE#&  
    LNE[c  
    std(x): 向量x的元素的标准 ' ^^K#f8  
    U8KY/!XZ  
    diff(x): 向量x的相邻元素的差 -EaZ<d[|0  
    dFFqs&cQ  
    sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) 0Kk*~gR?  
    m~eWQ_a]C@  
    length(x): 向量x的元素个数 Biy 9jIWI  
    W!X]t)Ow  
    norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 lz 6 Aj  
    ;I'/.gW;{  
    sum(x): 向量x的元素总和 Q ^rW^d  
    bn35f<+  
    prod(x): 向量x的元素总乘积 zOdKB2_J7  
    >JOvg*a?"  
    cumsum(x): 向量x的累计元素总和 <UdD@(iZ#  
    jYz3(mM'J  
    cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 !?/bK[ P,  
    GcCs}(eo  
    dot(x, y): 向量x和y的内 积 G |^X:+  
    I "2FTGA  
    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。)   w"iZn  
    4?& a?*M  
    R <\Yg3m8  
    ooSd6;'  
    AHY)#|/)  
    E|  
    若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   Q{hOn]"  
    vKC&Qi ;  
    A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     EIQy?ig86  
    Zr;=p"cXr  
    A =     ;@ X   
    1I_q3{  
    1  2  3  4     ]#.&f]6l  
    t|QMS M?s  
    5  6  7  8     (Nb1R"J `  
    U&$]?3?  
    9  10 11  12   E}/|Lja  
    [frD L)  
    同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   9z/_`Xd_  
    5q`)jd!*)  
    A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   2(/ /slP  
    0\nhg5]?  
    A =     F$ p*G][  
    >%dAqYi $  
    1  2  3  4   m (:qZW  
    K0=E4>z,`q  
    5  6  5  8     <9tG_  
    / i2-h  
    9  10 11  12     xH#a|iT?(  
    @zF:{=+]+  
    B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   RmV/wY  
    d|+jCTKS  
    B = 5 6 5   4 S9, tc&  
    TbAdTmW  
    A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   Atq2pL"  
    GSnHxs)  
    A =     )ZyuF(C&  
    S_VncTIO  
    1  2  3   4  5     7d8qs%nA  
    c$:=d4t5$  
    5  6  5   8  6     R bc2g"]  
    aq/Y}s?  
    9  10 11  12  5   WTv\HI2X !  
    nL 07^6(  
    A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   {59VS Nl  
    :42;c:85  
    A =     y"L`bl A9}  
    `4$Qv'X*  
    1  3  4  5     A<CXdt+t  
    0QH3,Ps1C  
    5  5  8  6     )u/ ^aK53^  
    `Mp7 })  
    9  11 12  5   L{%a4 Ip  
    ,W8Iabi^  
    A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     MGKeD+=5  
    seU^IC<  
    A =     ^*ez j1  
    fy>And*  
    1  3   4   5     nEcd+7(  
    }d\Tk(W  
    5  5   8   6     {2gd4[:  
    [67E5rk-  
    9  11  12  5   pW--^aHu  
    (s@tU>4U  
    4  3   2   1   S}Y|s]6  
    n ,:.]3v%  
    A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   -@V"i~g<e  
    n.XhK_6n]M  
    A =     P ^<0d'(  
    "zIq)PY  
    5  5   8   6     >g"M.gW  
    ck_fEF  
    9  11  12  5   bb/?02*)H  
    $#ju?B~  
    这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。   J1Ki2I=  
    ~& WN)r'4y  
    小提示:在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址。举例来说,在上述矩阵A中,位於第二列、第三行的元素可写为A(2,3) (二维索引)或A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素)。   i@R$g~~-D  
    PWN'.HQ  
    此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   69j~?w)^  
    ]\ 2RV DC  
    B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   L8]{B  
    oSA*~N:  
    B =   oBNX8%5w  
    `=}UFu  
    5   8     DMcxa.Sd!  
    T<e7(=  
    9   12     {29S`-|P  
    87pXv6'FQ  
    5   6   hKZ`DB4  
    KA-/k@1&  
    11  5   "`i:)Et  
    Ds%&Mi  
    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。   _:Jp*z  
    s\C8t0C  
    MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   E_D ^O  
    sL AuR  
    x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, $S=~YzO  
    l /png:  
    z =     ig2 +XR#%  
    + fd@K  
    7.5000   <ql w+RVt  
    pgd8`$(Q  
    若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   qQxA@kdd  
    S2 "=B&,}  
    z = 10*sin(pi/3)* ...   EwD3d0udL  
    lTr*'fX  
    sin(pi/3);   "o{)X@YN]  
    ^K.u ~p   
    若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   =%3b@}%HqS  
    QOV}5 0  
    who   N=T.l*8  
    2\nN4WL 5.  
    Your variables are:   Rj} o4s2x  
    @ 2!C^}d3F  
    testfile x   fzS`dL5,W  
    rXY;m-  
    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:   Z%+BWS3YqY  
    `D)Lzm R  
    whos   nJleef9  
    |/;U)M  
    Name Size Bytes Class   %0yS98']g  
    1^L`)Up  
    A 2x4 64 double array   p"[O#*p  
    dCZ\ S91q  
    B 4x2 64 double array   @q&|MMLt  
    .~q)eV  
    ans 1x1 8 double array   ?Ml%$z@b?  
    79SqYe=&uy  
    x 1x1 8 double array   LZM,QQ  
    (A29Z H  
    y 1x1 8 double array   @8=vFP'  
    kG)2%  
    z 1x1 8 double array   b4Cfd?'  
    Mny'9hsl  
    Grand total is 20 elements using 160 bytes   F&QTL-pQW  
    )RwBg8  
    使用clear可以删除工作空间的变数:   <t{?7_ 8  
    >*dQqJI  
    clear A   K8 b+   
    {J~(#i k   
    A   g4:VR:o  
    M[aT2A  
    ??? Undefined function or variable 'A'.   2wx!Lpr<i_  
    xfq]9<  
    另外MATLAB有些永久常数(Permanent constants),虽然在工作空间中看不 到,但使用者可直接取用,例如:   FXx.$W  
    5M%,N-P^  
    pi   Ag0]U  
    [J0*+C9P*  
    ans = 3.1416   6hkkNXqkf  
    -IBO5;2_  
    下表即为MATLAB常用到的永久常数。   UvkJ?Bu  
    j2|XD Of  
    小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 c 9rVgLqn!  
    -uWKY6 :5  
    eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 [}>#YPZ  
    :GQ UM6  
    inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 S|"Fgoj r  
    NSw<t9Yi  
    pi:圆周率 p(= 3.1415926...) 8q?;2w\l  
    T yU&QXb  
    realmax:系统所能表示的最大数值   _6;<ow  
    NB E pM  
    realmin:系统所能表示的最小数值 coDj L.u  
    ||uZ bP@  
    nargin: 函数的输入引数个数 o2DtCU-A  
    RfKc{V  
    nargin: 函数的输出引数个数   ~32Pjk~  
    P: n#S%  
    1-2、重复命令   {G]?{c)"  
    '/k^C9~m r  
    最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     #wr2imG6  
    ,Ij=b  
    for 变数 = 矩阵;     LI[ ?~P2\  
    z^r |3;  
    运算式;     AzZJG v ]H  
    sf`PV}a1  
    end   /I`3dWL  
    Nz~(+pVWg5  
    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?>E{1pS  
    Rho5s@N7  
    举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   hp*<x4%*a"  
    t\8&*(&3F  
    x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   Vt'L1Wr0v  
    !Cw!+fZ\l  
    for i = 1:6,   ,'~ #Ch  
    G+U3wF],  
    x(i) = 1/i;   R*087X7 N|  
    c15r':.5  
    end     QZ&4:K+{  
    ;1v=||V  
    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:     ! ao6e  
    d/S+(<g  
    format rat % 使用分数来表示数值   iNQ0p:<k  
    W2`.RF^  
    disp(x)   P*YK9Hl<  
    tRteyNA  
    1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   SET-8f  
    BEWro|]cM  
    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     w:}C8WKw  
    V5AW&kfd  
    h = zeros(6);   u_LY\'n  
    Gg|M+M?+  
    for i = 1:6,   "}@i+oS  
    (= 9 wo  
    for j = 1:6,   Vv8_\^g]  
    X8b|]Nr  
    h(i,j) = 1/(i+j-1);     ]*3:DU  
    2U}m RgJu  
    end     >Q=Ukn;k  
    nLj&Uf&  
    end     $o.Kn9\  
    ! RPb|1Y}+  
    disp(h)     fywvJ$HD]L  
    `XW*kxpm  
    1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   f"Vgefk  
    \0ov[T N.>  
    1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   R"3 M[^  
    -f9]v9|l  
    1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   @A{m5h  
    h%TLD[[/jr  
    1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     Z19m@vMsIP  
    e3 v5,.  
    1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     H-I{-Fm  
    6):Xzx,  
    1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   ,gMy@  
    (e9fm|n!)|  
    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。   R* 9NR,C  
    \G>ZkgU  
    }"_j0ax  
    *V1J4 u  
    在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     ]Bnwk o  
    ^:u?ye;  
    for i = h,   RV+E^pkp$  
    dlDki.  
    disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   JYm7@gx  
    ]6&$|2H?Ni  
    end   >o~Z>lr  
    eEl.. y  
    aXY -><  
    %}&(h/= e  
    1299/871   I :)W*SK  
    xx)-d,S  
    282/551     \.#p_U5In  
    +}@ 8p[`)  
    650/2343   h2w}wsb0l  
    {v` 2sB  
    524/2933   hoQ7).>  
    {G3i0 r  
    559/4431   B$vr'U   
    4woO;Gm  
    831/8801   3s*(uS(  
    FT89*C)oD  
    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。   q; ji w#_  
    iY0>lDFm.  
    令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   DCQ^fZ/  
    qAY%nA>jO  
    while 条件式;   ?La Ued'  
    VDGCWg6z  
    运算式;   zt=0o| k  
    k?6z_vu  
    end   EJ84rSp  
    bAwl:l\`  
    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:     =f1B,%7G+5  
    ymN!-x8q>'  
    x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   yT8=l"-[G  
    Bs ;|D  
    i = 1;   :G5RYi  
    7~1IO|4t  
    while i <= 6,     ~9\zWRh  
    v~|?3/{Q  
    x(i) = 1/i;      dy>!KO  
    7KjUW\mN2Z  
    i = i+1;     0?0Jz  
    beXNrf=bG  
    end   +q<B.XxkA  
    ?rYT4vi  
    format short 1.U`D\7mb  
    51B lM%  
    :dI\z]Y(  
    M@Q3M(z  
    1-3、逻辑命令   GV.A+u  
    ++-{]wB3=.  
    最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   q MYe{{r  
    od' /%  
    if 条件式;     [ ho (z30k  
    O,@~L$a:YZ  
    运算式;     *^%*o?M~  
    V5f9]D  
    end     bG F7Zh9  
    PU<PhuMd  
    if rand(1,1) > 0.5,     M~Ttb29{  
    @`36ku  
    disp('Given random number is greater than 0.5.');   I@#;nyAj"  
    U_GgCI)  
    end     >slm$~rv  
    rjx6Djo>  
    Given random number is greater than 0.5. kzn[ =P  
    Z;l`YK^-  
    81LNkE,  
    mTNB88p8^D  
    1-4、集合多个命令於一个M档案     _nh[(F<hz  
    7R4z}2F2  
    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:   3*UR3!Z9 *  
    1BHG'y  
    pwd % 显示现在的目录   [BBEEI=|r  
    :#~U<C@o  
    ans =     .xhK'}l[  
    I pzJ#  
    D:\MATLAB5\bin   #|GSQJ$F)`  
    'G\XXf% J  
    cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   gD`>Twa&6  
    $d S@y+  
    type test.m % 显示test.m的内容   U6E\AvbRn  
    XW{>-PBg:  
    % This is my first test M-file.   yXI >I  
    'y]\-T  
    % Roger Jang, March 3, 1997   ".^VI2T  
    YOr:sb   
    fprintf('Start of test.m!\n');   7/7Z`  
    j>uj=B@  
    for i = 1:3,   7>XDNI  
    9,j-V p!G  
    fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     <JMcIV837  
    Wq*b~Lw  
    end   $$b 9&mTl#  
    ;Gx)Noo/>  
    fprintf('End of test.m!\n');   wNFz*|n  
    e:H26SW  
    test % 执行test.m   i%e7LJ@5AW  
    ~Tbj=f  
    Start of test.m!   8UC xn f#  
    QrO\jAZ{Ag  
    i = 1 ---> i^3 = 1   3(TsgP >`  
    RrU BpqA  
    i = 2 ---> i^3 = 8   `w I/0  
    _@S`5;4x  
    i = 3 ---> i^3 = 27   'lHdOG  
    !EUan  
    End of test.m!   ARcB'z\r  
    .ERO|$fv  
    小提示:第一注解行(H1 help line) test.m的前两行是注解,可以使程式易於了解与管理。特别要说明的是,第一注解行通常用来简短说明此M档案的功能,以便lookfor能以关键字比对的方式来找出此M档案。举例来说,test.m的第一注解行包含test这个字,因此如果键入lookfor test,MATLAB即可列出所有在第一注解行包含test的M档案,因而test.m也会被列名在内。   .920{G?l5  
    `Al;vVMRO  
    严格来说,M档案可再细分为命令集(Scripts)及函数(Functions)。前述的test.m即为命令集,其效用和将命令逐一输入完全一样,因此若在命令集可以直接使用工作空间的变数,而且在命令集中设定的变数,也都在工作空间中看得到。函数则需要用到输入引数(Input arguments)和输出引数(Output arguments)来传递资讯,这就像是C语言的函数,或是FORTRAN语言的副程序(Subroutines)。举例来说,若要计算一个正整数的阶乘 (Factorial),我们可以写一个如下的MATLAB函数并将之存档於fact.m:   4_Dp+^JF  
    [Nn`l,  
    function output = fact(n)   g&/T*L  
    {uzf"%VtP  
    % FACT Calculate factorial of a given positive integer.   __mF ?m  
    *m?/O} R  
    output = 1;     {(r6e  
    q6YXM  
    for i = 1:n,     cGjPxG;  
    %p%%~ewmx  
    output = output*i;     g}@OUG"D  
    w$JvB5O  
    end     N('&jHF  
    >EY3/Go>  
    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:   TB0 5?F  
    J:V?EE,\-  
    y = fact(5)   ER,1(1]N  
    I? ,>DHUX  
    y = 120   bygx]RC[  
    M4as  
    (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,  w@,zFV  
    E>l~-PaZY  
    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。   98^V4maR:  
    13taFV dU  
    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)。   v:H$<~)E|  
    #%DE;  
    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。 s[UHe{^T  
    (o`{uj{!  
    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:   ;*MLRXq  
    eM8}X[  
    function output = fact(n)   #U14-^7  
    X&kp;W  
    % FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   Bve.C  
    .V,@k7U,V  
    if n == 1, % Terminating condition   ](hE^\SC  
    =>-Rnc@  
    output = 1;   4:FK;~wM&x  
    #\=FO>  
    return;   ^0Mt*e{q  
    `nu''B H  
    end   u?C#4  
    8i2n;LAz  
    output = n*fact(n-1);     4 r45i:  
    q<M2,YrbAI  
    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。   AIZ]jq  
    79;<_(Y  
    $&=S#_HQS  
    X(NLtO w  
    1-5、搜寻路径   \kZ?  
    DMOMh#[  
    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:   *WuID2cOI  
    ueUuJxq)  
    path     w(L4A0K[  
    Abc)i7!.,.  
    MATLABPATH   ')cMiX\v  
    ;0Tx-8l  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\general   HAa; hb  
    A6thXs2  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   c24dSNJg,  
    $&n=$C&x  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   r8RoE`/T  
    XuFYYx~ ^3  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     K|[*t~59  
    -Ps!LI{@  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     JJN.ugT}1  
    /V'A%2Cl=T  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     [MUpxOAsd  
    4\iOeZRf  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     'DCTc&J['  
    3ca (i/c  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   ~UP[A'9jJ  
    _z|65H  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun    R[D{|K@"  
    Wi)_H$KII  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   gtppv6<Mj4  
    ;@oN s-  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   bKMy|_  
    I=`U7Bis"  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   {'NvG  
    ]>5/PD,wWy  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   f6&iy$@   
    W*2BT z  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     u7>],<  
    ig/xv  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   m;GCc8  
    zHM(!\8K  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   #Lh;CSS  
    !Dn,^  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   +nFu|qM}  
    _Tm3<o.  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   '-Vt|O_Q  
    Q+{xZ'o"Z  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   s"r*YlSp"  
    _@ qjV~%Sy  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   ~:s>aQ`!  
    52Z2]T c ,  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   w;4<h8Wn5  
    nFHUy9q  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   mn"G_I  
    ;n*.W|Uph  
    d:\matlab5\toolbox\tour     6d<r= C=  
    #A JDWelD  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   lZ]ZDb?P  
    (c=6yV@  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   6 ob@[ @  
    Z>k#n'm^z  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     ?N*>*"  
    Y!w`YYKP  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   98IJu  
    <lPm1/8  
    d:\matlab5\toolbox\local   Bq%Jh  
    Z&+ g;(g  
    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:     +V ;l6D  
    wDal5GJp  
    which expo   Rq'S>#e  
    H)kwQRfu  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   BLQ6A<  
    X9W@&zQ  
    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:   823Y\x~>  
    O:;w3u7;u  
    which test   ;u_X)  
    J?"B%B5c  
    c:\data\mlbook\test.m   NX*Q F+  
    +SR+gE\s0  
    要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:    MzdV2.  
    6_GhO@lOG  
    path(path, 'c:\data\mlbook');     > PRFWO  
    V1N3iI  
    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 vxBgGl  
    6,8h]?u.  
    test.m:   r= `Jn6@  
    _Eo[7V{NY  
    which test   \h/H#j ZJ  
    $f <(NM6?  
    c:\data\mlbook\test.m   MS~(D.@ZS  
    RLjc&WhzXu  
    现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。   iy.p n  
    i+ ?^8#  
    小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径:   gV's=cQ  
    =7=]{Cx[  
    1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。   F]O`3 e=!  
    C2kPMB=Xo  
    2.MATLAB在执行matlabrc.m时,同时也会在预设搜寻路径中寻找startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在MATLAB启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令),放在此档案中。   ( Y[Q,  
    @Md/Q~>  
    每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   U)o-8OEZ9  
    ~g]Vw4pv  
    1.将test视为使用者定义的变数。 .5_2zat0H  
    gh]cXuph  
    2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 DMr\ TN  
    N)X3XTY  
    3.若test不是永久常数,检查其是否为目前工作目录下的M档案。 Mk 6(UXY  
    2*& ^v  
    4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 NIry)'"  
    Rsm^Z!sn  
    5.若在搜寻路径中找不到,则MATLAB会发出哔哔声并印出错误讯息。   &jJL"gq"  
    X 'Xx"M  
    以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   q"lSZ; 'E  
    ASA,{w]  
    k(nW#*N_  
    Tx# Mn~xD  
    GR_-9}jQP  
     +SU8 +w  
    1-6、资料的储存与载入   b{&)6M)zo  
    p?OoC  
    有些计算旷日废时,那麽我们通常希望能将计算所得的储存在档案中,以便将来可进行其他处理。MATLAB储存变数的基本命令是save,在不加任何选项(Options)时,save会将变数以二进制(Binary)的方式储存至副档名为mat的档案,如下述:   P/eeC"  
    Czu9o;xr  
    save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 jvL[ JI,b  
    A|4[vz9>H  
    save filename:将工作空间的所有变数储存到名为filename.mat的二进制档案。 save filename x y z :将变数x、y、z储存到名为filename.mat的二进制档案。   A}9`S6@@  
    gPI ?C76  
    以下为使用save命令的一个简例:   oJz^|dW  
    N:/D+L  
    who % 列出工作空间的变数   +~$ ]} %  
    ;A'mB6?%H  
    Your variables are:   *L^,|   
    .*Y  
    B h j y   %ntRG !  
    I+!0O  
    ans i x z   #=A)XlZMd  
    r),kDia  
    save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   !*N@ZL&X  
    /W<;Z;zk  
    dir % 列出现在目录中的档案   KkbDW3-  
    X.{S*E:$u  
    . 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   ^6V[=!& H  
    7`'Tbp  
    .. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   |/{=ww8|  
    g8% &RG  
    1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   :crW9+  
    8cIKvHx  
    delete test.mat % 删除test.mat   dUZ ,m9u  
    ?k{?GtSs  
    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:   ;?p>e'  
    VY4yS*y  
    save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 ( Erc3Ac8  
    p_%Rt"!  
    Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   nDxz~8  
    ?CPahU  
    另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   <PH #[dH  
     x'<X!gw  
    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。 6LIJ Q  
    "+G8d' %YV  
    因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 .#8 JCY  
    rjYJs*#  
    若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     oap4rHk}  
    )Ql%r?(F+  
    load命令可将档案载入以取得储存之变数:   jQB9j  
    BRiE&GzrF  
    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。   s.C_Zf~3  
    A3/k@S-R2  
    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:   (O3nL.  
    u^  ~W+  
    clear all; % 清除工作空间中的变数   EaN6^S=  
    83#mB:^R  
    x = 1:10;   4H&+dR I"  
    4|?;TE5  
    save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   3a'<*v<xw  
    VMWf>ZU  
    load testfile.dat % 载入testfile.dat   ,k3FRes3  
    q(84+{>B  
    who % 列出工作空间中的变数   t b}V5VH  
    ( a#BV}=  
    Your variables are:   &F~T-i>X  
    KbeC"mi  
    testfile x   9\7en%(M  
    T6=u P)!K  
    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。   N~'c_l  
    ;:NJCuG  
    1-7、结束MATLAB   gg2( 5FPP  
    |yPu!pfl  
    有三种方法可以结束MATLAB:   "^GGac.  
    xJ.M;SF4  
    1.键入exit =t?F6)Q  
    6Z"X}L,*  
    2.键入quit Z,PPu&lmE/  
    _H@DLhH|=  
    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
    离线gougouben
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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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    只看该作者 5楼 发表于: 2016-03-23
    多谢 好人