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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
    4416
    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     (c `t'e  
    +1j@n.)ft  
    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:   }JXAG/<  
    Vd2bG4*=  
    >> (5*2+1.3-0.8)*10/25   iV!o)WvG,F  
    sT"U}  
    ans =4.2000   wf!?'*  
    z116i?7EnV  
    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。 7]t$t3I`  
    seh1(q?Va4  
    小提示: ">>"是MATLAB的提示符号(Prompt),但在PC中文视窗系统下,由於编码方式不同,此提示符号常会消失不见,但这并不会影响到MATLAB的运算结果。   uV r6tb1  
    | I_,;c  
    我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   Bb^CukS:  
    Xqt3 p6  
    x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25    <StyO[  
    wu5]S)?*  
    x = 42   */iD68r|-  
    p2N;-  
    此时MATLAB会直接显示x的值。由上例可知,MATLAB认识所有一般常用到的加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)的数学运算符号,以及幂次运算(^)。   X/  
    9Xb,Swo~  
    小提示: MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration)。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。     H]V@Q~?e  
    ?mxBMtc  
    若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例: #9Z\jW6b  
    X}.y-X#v5J  
    y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   nUi 4!|r  
    h }&WBN  
    若要显示变数y的值,直接键入y即可:   V)M+dhl  
    }D_h*9  
    >>y   w] b3,b  
    t]|WRQvy8  
    y =-0.0045   !|hxr#q=4  
     LAG*H  
    在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数。 o2e aSG  
    ?-CZJr  
    下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   b/IT8Cm3  
    ^&oa\7<'  
    小整理:MATLAB常用的基本数学函数 Mg? ^5`*  
    \M~M  
    abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 H!Gsu$C  
    4.|-?qG  
    angle(z):复 数z的相角(Phase angle) 4 G`7]<  
    h#Cq-^D#~  
    sqrt(x):开平方 J-t5kU;L{  
    +]^6&MqO  
    real(z):复数z的实部 9%e& Z'l  
    *RugVH4  
    imag(z):复数z的虚 部 2P9gS[Ub  
    UxI0Of&:  
    conj(z):复数z的共轭复数 fZU#%b6G  
    0j*-ZvE)30  
    round(x):四舍五入至最近整数 PjriAlxD  
    H^cB ?i  
    fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 OQ&?^S`8',  
    c,%9Fh?(  
    floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 H\7#$ HB  
    Hn"xn79nc  
    ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 YEF|SEon0  
    NZ:A?h2JR  
    rat(x):将实数x化为分数表示 2 2K:[K  
    >%jQw.  
    rats(x):将实数x化为多项分数展开 dn0?#=  
    `9QvokD  
    sign(x):符号函数 (Signum function)。   44T>Yp09  
    8F|8zX&  
    当x<0时,sign(x)=-1;   "Sp+Q&2U  
    ssVO+ T  
    当x=0时,sign(x)=0;   JBa( O- T  
    b~?FV>gl  
    当x>0时,sign(x)=1。   '"C$E922  
    5 _X|U*+5  
    > 小整理:MATLAB常用的三角函数 |0 #J=am  
    LX{[9   
    sin(x):正弦函数 k fER  
    `Oz c L  
    cos(x):馀弦函数 MONfA;64/  
    a f[<[2pma  
    tan(x):正切函数 .kWMr^ g  
    $]:yc n9l  
    asin(x):反正弦函数 [gm[mwZ  
    GKf,1kns  
    acos(x):反馀弦函数 tRU+6D <w  
    Xq`|'6]/  
    atan(x):反正切函数 6 R}]RuFQ  
    dL%?k@R  
    atan2(x,y):四象限的反正切函数 ceN*wkGyB  
    J#DYZ>}Y  
    sinh(x):超越正弦函数 }RX[J0Prq~  
    Zt: .+.dV  
    cosh(x):超越馀弦函数 ql, k5.l  
    n}?XFx!%  
    tanh(x):超越正切函数 * ^R?*vNs  
    "~~Js~  
    asinh(x):反超越正弦函数 0#}Ed Q  
    ^_FB .y%  
    acosh(x):反超越馀弦函数 2QwdDKMS_  
     JvFd2@  
    atanh(x):反超越正切函数   hwkm'$}  
    94bmK V_  
    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 7B)iI!  
    h}PeXnRU  
    x = [1 3 5 2];   EA.4 m3  
    `I|$U)'  
    y = 2*x+1   dg[ &5D1Q  
    3F fS2we  
    y = 3 7 11 5   7: 7i}`O  
    ^ NZq1c  
    小提示:变数命名的规则   KQ0Zy  
    OwXw9  
    1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母   olc7&R  
    O_%X>Q9  
    我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   Ne7HPSWiOP  
    jWHv9XtW  
    y(3) = 2 % 更改第三个元素   (tQ#('(w  
    eXo7_#  
    y =3 7 2 5   JJ\|FZ N  
    i("ok  
    y(6) = 10 % 加入第六个元素   ' S%?&4  
    K q;X(&Z  
    y = 3 7 2 5 0 10   DC?U +  
    T,z 7U2O  
    y(4) = [] % 删除第四个元素,   AE`z~L,  
    , y%!s27  
    y = 3 7 2 0 10   8nzDLFxp_  
    hSQ*_#  
    在上例中,MATLAB会忽略所有在百分比符号(%)之後的文字,因此百分比之後的文字均可视为程式的注解(Comments)。MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算:   -'SpSy'_  
    l":\@rm`  
    x(2)*3+y(4) % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算   a2J01B  
    +OSF0#bj  
    ans = 9   [D/q  
    ;+:C  
    y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   sfb)iH|sW  
    Zb> UY8  
    ans = 6 1 -1   4%k{vo5i  
    qg_M9xJ  
    在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 ]70V  
    %x(||cq  
    Rr>nka)U  
    [2h 4%{R&  
    若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):help linspace   l@edR)n <  
    jL^3/0"o  
    小整理:MATLAB的查询命令 -8Z;s8ACo  
    eI20)t`j  
    help:用来查询已知命令的用法。例如已知inv是用来计算反矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。(键入help help则显示help的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令後 ,即可用help进一步找出其用法。(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。)   l Vb{bO9-O  
    X*'i1)_h  
    将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   Whd.AaD\  
    =r1-M.*a.M  
    z = x'   Y)V)g9  
    sVT:1 kI  
    z = 4.0000   &YiUhK  
    t,D7X1W  
       5.2000   t3P$UR%  
    9E`Laf  
       6.4000   QOT|6)Yb  
    ;RR\ Hwix  
       7.6000   t=(d, kf  
    zCz"[9k  
       8.8000   3Gk\3iU!  
    o5h*sQ9  
       10.0000     ^*g= 65!1  
    IjaFNZZC!  
    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:   rq(9w*MW:  
    (R^qY"H 2  
    length(z) % z的元素个数   i>j(Dsv  
    K=K]R01/o  
    ans = 6   7!;48\O]w  
    ?1afW)`a.v  
    max(z) % z的最大值   td!YwN*  
    ^n%9Tu  
    ans = 10   S UB rFsA  
    xwhS[d  
    min(z) % z的最小值   :|&S7 &l]  
    &P pb2  
    ans =   4   qu`F,OG  
    ;owU]Xk%8K  
    小整理:适用於向量的常用函数有: "wi}/,)  
    9O4\DRe5c  
    min(x): 向量x的元素的最小值 #Fkn-/nL  
    'hNRIM1  
    max(x): 向量x的元素的最大值 rnSrkn"j{  
    ZCAg)/  
    mean(x): 向量x的元素的平均值 O-uf^ S4  
    M+l~^E0Wj  
    median(x): 向量x的元素的中位数 n!?^:5=s  
    D b&= N  
    std(x): 向量x的元素的标准差 E0t%]?1  
    q,>-4Cm  
    diff(x): 向量x的相邻元素的差 Nm{J=`  
    jJ7"9  
    sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) o>^ @s4t  
    !*!i&0QC~R  
    length(x): 向量x的元素个数 %) /Bl.{}<  
    D6fGr$(N%  
    norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 dF+R q|n{  
    GLiD,QX<  
    sum(x): 向量x的元素总和 u`gY/]y!  
    M?v`C>j  
    prod(x): 向量x的元素总乘积 '>Uip+'  
    zlhU[J}"1|  
    cumsum(x): 向量x的累计元素总和 ,|^ lqY  
    *@E&O^%cO  
    cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 >>.4@  
    9Itj@ps  
    dot(x, y): 向量x和y的内 积 {1}p+dEK  
    `ZPV.u/  
    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。)   um=qT)/D  
    AiUK#I  
    JPM W|JT  
    js[H $  
    +nKf ^rG  
    115zvW  
    若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   @u1mC\G  
    vq8&IL  
    A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     t}fU 2Yb  
    f}:W1&LhI?  
    A =     iUOGuiP  
    KY9&Ky+2B  
    1  2  3  4     Rf#t|MW*#  
    :rnj>U6<>  
    5  6  7  8     ]-8yZWal  
    te b/  
    9  10 11  12   =`f"8 ,5  
    lQt* LWd[  
    同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   de q L  
    ^cI 0 d,3=  
    A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   9D H}6fO  
    Ji;R{tZ.R  
    A =     ^T_2 s  
    c n^z=?  
    1  2  3  4   dL|*#e  
    }^Ky)**  
    5  6  5  8     6#(rWW "_  
    /u pDbP.O  
    9  10 11  12     a {4RG(I_  
    jbs)]fqC;  
    B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   [8rl{~9E  
    F:cenIaBF  
    B = 5 6 5   > m##JzWLr  
    RrRE$g  
    A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   iNEE2BPp  
    8BggK6X  
    A =     [ |dQZ  
    Sj9NhtF]f  
    1  2  3   4  5     {"@E_{\  
    "Rq)%o$Z  
    5  6  5   8  6     _?~)B\@~0  
    O`2hTY\  
    9  10 11  12  5   z|WDqB%/I  
    3PRK.vf  
    A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   Q2RO&dL 9  
    x[1( cj  
    A =     Cl'3I%$8K  
    Vv~:^6il  
    1  3  4  5     Q??nw^8Hi  
    (  V H0+  
    5  5  8  6     YMIX|bj6Y  
    ZY{zFg9  
    9  11 12  5   X8| 0RU@f  
    "M4 gl  
    A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     [XDr-5Dm  
    Q(7M_2e7  
    A =     z!/ MBM  
    M`gr*p  
    1  3   4   5     <o.?T*Q9  
    Hpq?I-g<^  
    5  5   8   6     xH/Pw?^  
    F]7$Y  
    9  11  12  5   c&u~M=EW  
    UJ1Ecob  
    4  3   2   1   /%5X:*:H  
    =EdLffU[J  
    A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   /8tF7Mmr  
    Fmux#}Z  
    A =     t}2$no?  
    YMTB4|{  
    5  5   8   6     Mg}8 3kS  
    P1Chmg  
    9  11  12  5   s2M|ni=  
    s^Wh!:>r/  
    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。   okv`v ({  
    _/%,ZoZ2  
    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)。    cnwpd%]o  
    ~Y /55uC  
    此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   E#A}J:  
    ^lCQHz  
    B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   %?~`'vYoi  
    r%^J3  
    B =   c DO<z  
    xBW{Wyh  
    5   8     I]OVzM  
    =Zc Vywz;+  
    9   12     ~[d|:]  
    \ 4r?=5v*  
    5   6   c<J/I_!  
    Bm&%N?9  
    11  5   _ZD8/?2QV  
    j/Rm~!q  
    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。   9X6l`bo'  
    P-c<[DSM'I  
    MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   #Z.2g].  
    ,F)9{ <r]  
    x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, QY]G+3W  
    A]k-bX= s  
    z =     n'-?CMH`  
    Ar:ezA  
    7.5000   bRzw.(k0`r  
    f.cQp&&]r  
    若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   @<W^/D1#L  
    |-SImxV  
    z = 10*sin(pi/3)* ...   @|c fFT W  
    39+6ZTqx  
    sin(pi/3);   ca{u"n  
    OKH4n/pq  
    若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   (T]<  
    3?rYt:Uf!  
    who   8^FAeV#  
    ~&?{hd.  
    Your variables are:   }#h>*+Q  
    dY'mY~Tv  
    testfile x   RXF%A5FXh  
    609_ZW;)  
    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:   UD@u hL  
    !y{t}|U/d  
    whos   ;HPQhN_  
    S)h0@;q  
    Name Size Bytes Class   jbU=D:|  
    J"&jR7-9  
    A 2x4 64 double array   iO,_0Y4  
    3Wl,T5}{  
    B 4x2 64 double array   I|#1u7X%]  
    M#PutrH  
    ans 1x1 8 double array   JXBTd=r_oM  
    Gc'CS_L  
    x 1x1 8 double array   ;GgW&*|  
    wCwJ#-z.=  
    y 1x1 8 double array   !7KSNwGu  
    m<DiYxK  
    z 1x1 8 double array   W=9Zl(2C  
    4R~f   
    Grand total is 20 elements using 160 bytes    GT)63|  
    ?1G7=R  
    使用clear可以删除工作空间的变数:   EM.7,;|N  
    ,>^6ztM  
    clear A   p? dXs^ c  
    YR{%p Zp  
    A   ,bQbj7  
    Y}/e" mp  
    ??? Undefined function or variable 'A'.   d0;$k,  
    Y)-)owx7  
    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:   6^oQ8unmS  
     n]N+  
    pi   =deqj^&@  
    _7O;ED+  
    ans = 3.1416   1ud+~y$K  
    ,1s,G]%M  
    下表即为MATLAB常用到的永久常数。   ;-OnCLr  
    F>0[v|LG  
    小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 bvuoo/  
    4|Wg lri  
    eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 }nQni?  
    /-.i=o]b  
    inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 Q bg,q  
    4rmSo^vK  
    pi:圆周率 p(= 3.1415926...) 7.r}98V  
    I-fjqo3  
    realmax:系统所能表示的最大数值   lYS+EVcR  
    wQ7G_kVp  
    realmin:系统所能表示的最小数值 VPKoBJ&  
    +EmT+$>J  
    nargin: 函数的输入引数个数 P~>E  
    #q06K2  
    nargin: 函数的输出引数个数   b;N[_2  
    g=*`6@_=  
    1-2、重复命令   =?*6lS}gy  
    &nc 0stuL  
    最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     (|6Y1``  
    ii.L]#3y  
    for 变数 = 矩阵;     DA/l`Pn  
    /-#1ys#F=  
    运算式;     C)7T'[  
    8>E_bxC  
    end   e~#"#?  
    b.`<T "y  
    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。   "5KJ /7q!  
    U5 `h  
    举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   COE,pb17  
    OX"^a$  
    x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   GTj=R$%09  
    D# $Fj  
    for i = 1:6,   .`iG} j)\  
    6,ZfC<)  
    x(i) = 1/i;   re\@v8w~  
    P9Gjsu #  
    end     ?P+n0S!  
    `5[$8;  
    在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列:     YF+hN\  
    m3apeIEi[  
    format rat % 使用分数来表示数值   KjrUTG0oA  
    V~Zi #o  
    disp(x)   qk;vn}auD]  
    Zu4|1 W  
    1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   fn%Gu s~  
    A@8Ot-t:\2  
    for圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i列、第j行的元素为     %idn7STJ}  
    CQf<En|1  
    h = zeros(6);   n{>Ge,enP0  
    m;=wQYFr{I  
    for i = 1:6,   Xq3n7d.  
    dLtSa\2Hn  
    for j = 1:6,   bIFKP  
    hX-([o  
    h(i,j) = 1/(i+j-1);     y_^w|  
    E8TJ*ZU  
    end      T4}SF  
    wq|~[+y  
    end     AN!MFsk  
    xvZNshkpAX  
    disp(h)     g/)$-Z)Nu  
    5yvaY "B  
    1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   x=+R0ny  
    1E(~x;*)  
    1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   }pE8G#O&  
    45Z"U<I,9  
    1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   ]gN]Cw\L  
    %5N;SRtv  
    1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     R&z)  
    vepZod}D  
    1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     A),nkw0X  
    4T*RJ3Fz!  
    1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   KY)r kfo B  
    b&LfL$  
    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。   @ljvTgZ(X  
    }yCw|B|a  
    -IBf;"8f  
    /PP\L](  
    在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     2b+0}u>a  
    'Ii%/ Ob!  
    for i = h,   5:jbd:o  
    4dDDi,)U  
    disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   {x{/{{wzv  
    ZE#f{qF(  
    end   9m2_zfO[ w  
    -*[?E!F  
    ~Rzn =>a  
    % -~W|Y  
    1299/871   l@+WGh  
    ,hj5.;M  
    282/551     _":yUa0D  
    Tct[0B  
    650/2343   MC.,n$O}6  
    UcCkn7}  
    524/2933   b P>!&s_  
    4X2XSK4  
    559/4431   &9CKI/K:  
    v1hrRf2<  
    831/8801   r7tN(2;5  
    GW ]E,a  
    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。   R jO9E.nm  
    WZk\mSNV  
    令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   )oOcV%  
    Z+!3m.q  
    while 条件式;   &"dT/5}6  
    Bp3%*va  
    运算式;   *_<P% J  
    ^(ks^<}  
    end   !GkwbHr+p  
    RUTlwTdv  
    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:     J@ x%TA  
    B;'Dh<J1  
    x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   dhe?7r ]u  
    QN[-XQ>Xt  
    i = 1;   %K^l]tWa@  
    9I>+Q&   
    while i <= 6,     $tyF(RybG  
    q# W|*kL3  
    x(i) = 1/i;     DPvM|n`TW  
    jB]tq2i  
    i = i+1;     ?3!"js B  
    [GeJn\C_?  
    end   2 Mc/ah  
    OL]^4m  
    format short ;dl>  
    sDnHd9v<?t  
    SCl$+9E  
    v*%#Fp,g8  
    1-3、逻辑命令   mrDIt4$D  
    .gNWDk0$Y  
    最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   .3Nd[+[  
    &6A'}9Ch  
    if 条件式;     eR r.j  
    .5I!h !  
    运算式;     [B9'/:  
    r]eeKV,{p  
    end     -ea>}S  
    .$+]N[-=  
    if rand(1,1) > 0.5,     OKfJ  
    Ec| Gom?  
    disp('Given random number is greater than 0.5.');   kVs'>H@FY  
    :mLcb. E  
    end     ;crQ7}k  
    Ktg{-Xl  
    Given random number is greater than 0.5. ; >3q@9\D  
    <v;;:RB6c  
    FL!W oTB  
    J#B% #X  
    1-4、集合多个命令於一个M档案     m xtLcG4G  
    Zrp`91&I  
    若要一次执行大量的MATLAB命令,可将这些命令存放於一个副档名为m的档案,并在 MATLAB提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令的档案都以m为副档名,因此通称M档案(M-files)。例如一个名为test.m的M档案,包含一连串的MATLAB命令,那麽只要直接键入test,即可执行其所包含的命令:   zyTP|SXk  
    x[7jm"Pz  
    pwd % 显示现在的目录   ghm5g/  
    !=@Lyt)_b  
    ans =     *,hS-  
    hK9Trrwau  
    D:\MATLAB5\bin   FX7=81**4  
    !YL|R[nDH|  
    cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   kM5N#|!  
    2?ac\c6"  
    type test.m % 显示test.m的内容   ~H/|J^ J  
    78>)<$+d  
    % This is my first test M-file.   9ctvy?53H  
    'EJ8)2  
    % Roger Jang, March 3, 1997   !)RND 6.  
    @\v,   
    fprintf('Start of test.m!\n');   (Da/$S.  
    N-|E^XIV  
    for i = 1:3,   (&0%![j&  
    'M185wDdAl  
    fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     MB :knj  
    Gwxx W   
    end   )%x oN<  
    +9G GC  
    fprintf('End of test.m!\n');   wXp A1,i  
    OiNzN.}d  
    test % 执行test.m   F+Rtoq|  
    -_Pd d[M  
    Start of test.m!   :S}!i?n  
    %"PG/avo  
    i = 1 ---> i^3 = 1   #pP4\n-~hU  
    >k,|N4(  
    i = 2 ---> i^3 = 8   yjUZ 40Dq  
    ,80qwN,  
    i = 3 ---> i^3 = 27   By{zX,6'  
    ;LE4U OK  
    End of test.m!   T:q_1W?h]  
    #pu6^NTK  
    小提示:第一注解行(H1 help line) test.m的前两行是注解,可以使程式易於了解与管理。特别要说明的是,第一注解行通常用来简短说明此M档案的功能,以便lookfor能以关键字比对的方式来找出此M档案。举例来说,test.m的第一注解行包含test这个字,因此如果键入lookfor test,MATLAB即可列出所有在第一注解行包含test的M档案,因而test.m也会被列名在内。   e*p7(b-  
    G%w.Z< qy  
    严格来说,M档案可再细分为命令集(Scripts)及函数(Functions)。前述的test.m即为命令集,其效用和将命令逐一输入完全一样,因此若在命令集可以直接使用工作空间的变数,而且在命令集中设定的变数,也都在工作空间中看得到。函数则需要用到输入引数(Input arguments)和输出引数(Output arguments)来传递资讯,这就像是C语言的函数,或是FORTRAN语言的副程序(Subroutines)。举例来说,若要计算一个正整数的阶乘 (Factorial),我们可以写一个如下的MATLAB函数并将之存档於fact.m:   ^I03PIy0l  
    J#vIz  Q  
    function output = fact(n)   occ^bq  
    n/#zx:d?  
    % FACT Calculate factorial of a given positive integer.   t!RR5!  
    {'VP_ZS1v  
    output = 1;     bVmHUcR0  
    @5N^^B  
    for i = 1:n,     D7|[:``  
    ^T@ (`H4@  
    output = output*i;     _#@n^c  
    _@9[c9bO  
    end     3~Od2nk(x  
    |D+"+w/  
    其中fact是函数名,n是输入引数,output是输出引数,而i则是此函数用到的暂时变数。要使用此函数,直接键入函数名及适当输入引数值即可:   tJ[yx_mf  
    ,?k[<C  
    y = fact(5)   [P.M>"c\  
    51j5AbFQ"  
    y = 120   1=(jpy  
    n&ZA rJ  
    (当然,在执行fact之前,你必须先进入fact.m所在的目录。)在执行fact(5)时, g^|}e?  
    H'k$<S  
    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。   d%_=r." Y  
    3/c3e{,!  
    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)。   C'&)""3d  
    VuA7rIF$66  
    MATLAB的函数也可以是递?式的(Recursive),也就是说,一个函数可以呼叫它本身。 aX`"V/  
    ^hq+ L^$^  
    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:   "%fh`4y3\  
    "1 O!Ck_n  
    function output = fact(n)   hhd%j6  
    hkV;(Fr&z  
    % FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   &_Kb;UVRj  
    y4*i V;"  
    if n == 1, % Terminating condition   ta"uxL\gge  
    xi['knUi2-  
    output = 1;   0_'(w;!wq:  
    F5UvD[i  
    return;   ZoX24C'  
    )!6JSMS  
    end   ]<b$k  
    Xi$( U8J_  
    output = n*fact(n-1);     (:9yeP1  
    $ N`V%<W  
    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。   R_9&V!fl  
    GL;@heP  
    iV9wqUkMv  
    ,=sbK?&  
    1-5、搜寻路径   hOYm =r  
    ;W%nBdE6|  
    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:   aAM!;3j]B`  
    l e+6;'Q  
    path     fM,!9}<  
    =&+]>g{T  
    MATLABPATH   oh*Hzb  
    #yNSQd  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\general   4I7B #{  
    590.mCm  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   *R9s0;&:  
    J|*Z*m  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   $+(Df|)  
    [zXKS |  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     5)712b(&  
    b-*3]gB  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     OJ#eh w<  
    lMkDLobos  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     WFWQ;U{|  
    +'fy%/  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     R7)\w P*l5  
    _#[~?g`  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   RF3?q6j ,  
    DI9hy/T(  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   x"g-okLN  
    j /d? c5  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   .<xzf4C  
    eAqSY s!1  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   zk6al$3R  
    s*'L^>iZ  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   JFOto,6L:  
    ,m4M39MWJ  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   MmIVTf4  
    b:%z<vo  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     '5^$v{  
    N5W;Zx]  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   _(J;!,  
    7JC^+ rk  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   sb1Zm*m6  
    Xk2M.:3`  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   ZD$W>'m{F  
    }s*H| z  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   w$5~'Cbi  
    hbZ]DRg  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   v?AQ&'Fk  
    iJ8 5okv'  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   SW94(4qo  
    | aAu 4   
    d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   0wFa7PyG?  
    >Q(+H-w  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   ?(C(9vO  
    `/|S.a#g  
    d:\matlab5\toolbox\tour     CsJ38]=Mt  
    O"'.n5>:`  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   Sn o7Ru2  
    #=}dv8  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   d3nx"=Cy0I  
    nqp:nw  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     %_kXC~hH_  
    S\\3?[!p  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   4jWzYuI&J  
    jruXl>T!U  
    d:\matlab5\toolbox\local   Sio> QL Y  
    '7'*+sgi$  
    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:     su?{Cj6*  
    73n|G/9n[  
    which expo   "PFczoRZ  
    5g x9W\a ?  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   PpxLMe]  
    k!&G ;6O-  
    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 pJ   
    0XkLWl|k  
    which test   TO(2n8'fdO  
    Lc&LF*  
    c:\data\mlbook\test.m   zRO-oOJ  
    dkHye>  
    要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   2#srecIz-!  
    .o27uB.  
    path(path, 'c:\data\mlbook');     :Dh\  
    y v$@i A  
    此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到 gY\g+df-  
    sI M^e  
    test.m:   qI]PM9  
    O^Y}fo'  
    which test   b]-~{' +  
    .5S< G)Ja  
    c:\data\mlbook\test.m   *btLd7c%  
    !!{!T;)l  
    现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。   5B|&+7dCw  
    (f-Mm0%[  
    小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径:   QNN*/n  
    B% ]yLJ  
    1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。   [!g$|   
    8\AyKw  
    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。   |D@/4B1P  
    ~PTqR2x  
    每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   C >@T+xOZ  
    )s#NQ.T[  
    1.将test视为使用者定义的变数。 T>~D(4r|pS  
    ;0Vyim)S]  
    2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 x|7vN E=Q  
    he vM'"|4  
    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。 Gp l  
    NcuZw?  
    4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 +i\ +bR  
    lc:dKGF6  
    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。   3 L:s5  
    wt@Qjbqd8  
    以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   ~ z< &vQ=  
    *X_-8 ^~  
    4s:S_Dw  
    h/LlH9S:!  
    9<" .1  
    ,k9@%{4 l  
    1-6、资料的储存与载入   KTmduf7DL  
    >qqI6@h]c  
    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:   $ ]fautQlt  
    Mnv2tnU]  
    save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 ~!Ar`= [  
    7A@iu*t  
    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。   LH@xr\^  
    >u-6,[(5X*  
    以下为使用save命令的一个简例:   (V06cb*42[  
    mDCz=pk)  
    who % 列出工作空间的变数   8V08>M  
    ytDp 4x<W)  
    Your variables are:   2 1LJ3rW_  
    u2FD@Xq?  
    B h j y   +=N!37+G  
    lMQ_S"  
    ans i x z   #s}cK  
    2w7PwNb*32  
    save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   >l>;"R9N  
    4/Mi-ls_  
    dir % 列出现在目录中的档案   NDqvt$  
    VEc^Ap1?'  
    . 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   MS=zG53y  
    hoOT]Bsn  
    .. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   ; 1^ ([>|  
    {,9^k'9  
    1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   $;V?xZm[  
    c1wP/?|.>  
    delete test.mat % 删除test.mat   ]zt77'J  
    ULJV  
    以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   -".q=$f  
    Mx]![O.ye  
    save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 e  -yL  
    4[.DQ#r  
    Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   </jzM?i  
    *}@zxFe +  
    另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   :|5 \XV)>  
    2X)n.%4g$;  
    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。 ;Pd nE~  
    "J_#6q*  
    因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 `zw^ WbCO{  
    ^tr?y??k  
    若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     Osk'zFiL<  
    `p'(:W3a  
    load命令可将档案载入以取得储存之变数:   +%'!+r l  
    xl]1{$1M  
    load filename:load会寻找名称为filename.mat的档案,并以二进制格式载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。load filename -ascii:load会寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。   Z+%w|Sx  
    !%lcn O  
    若以ASCII格式载入,则变数名称即为档案名称(但不包含副档名)。若以二进制载入,则可保留原有的变数名称,如下例:   26D,(Y$*  
    ALO0yc  
    clear all; % 清除工作空间中的变数   ]E:K8E  
    :MFF*1  
    x = 1:10;   *i)3q+%.  
    Bokpvd-c7  
    save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   <|kS`y  
    -yJ%G1R  
    load testfile.dat % 载入testfile.dat   H[M(t^GM  
    qrw"z iW  
    who % 列出工作空间中的变数   Z6S?xfhr'{  
    OBm#E}  
    Your variables are:   [vV5@nP:  
    VHbQLJ0  
    testfile x   vhz[H  
    dW4FMm>|  
    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。   Ks>l=5~v|  
    )b7;w#%q  
    1-7、结束MATLAB   oj'a%mx  
    !^FR a{b  
    有三种方法可以结束MATLAB:   _ mJP=+i  
    t)__J\xF  
    1.键入exit W-8U~*/  
    !*1Kjg3  
    2.键入quit u6 lcl}'  
    M. o}?  
    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
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    只看该作者 5楼 发表于: 2016-03-23
    多谢 好人