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cc2008 2008-10-21 19:23

MATLAB入门教程-MATLAB的基本知识

1-1、基本运算与函数     j>|mpfU  
KO=H!Em\l  
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:   ) t$o0!  
^eCMATE  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   n4DKLAl  
]+@I] \S4  
ans =4.2000   A=\:b^\  
ew|e66Tw$  
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。 5>S)+p  
Aiqn6BX{  
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。   7H_*1_%ZQ  
"Rr650w[  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   fO 6Jug  
v|;}}ol  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   "uG@gV  
u=PYm+q{  
x = 42   L(_bf/ @3  
DkeFDzQ5  
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(^)。   W$Op/  
75*q^ui  
小提示: MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration)。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。     QK(w2`  
oaM 3#QJ  
若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例: ^(T_rEp  
#;F*rJ[XY  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   ,O 1/|Y  
L IRdWGQ4  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   ) 0|X];sD  
O <"\G!y~  
>>y   9<-7AN}Z  
]seOc],4  
y =-0.0045   %p8#pt\$7  
!A&>Eeai  
在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数。 V8" m_  
Ql{:H5  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   ,!oR"b!  
tQmuok4"d  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 @XN|R  
b!c2j   
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 ,]_<8@R  
9; `E,w  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) cX4I+Mf  
3D2i32Y@!  
sqrt(x):开平方 P|QM0GI  
+ vO; J  
real(z):复数z的实部 4-JyK%m,0  
F8d:7`lO@/  
imag(z):复数z的虚 部 Vl%UT@D|  
Qk] ^]I  
conj(z):复数z的共轭复数 g& ?{^4t]  
eR>|1s%^  
round(x):四舍五入至最近整数 fO t?2Bh  
vMeB2r<  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 o3(:R0  
kB-]SD#  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 KK, t!a  
w5* Z\t5  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 ,U?^u%  
\x<i6&.  
rat(x):将实数x化为分数表示 i>%A0.9  
kV@?Oj.&I,  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 KuZZKh  
sr-tZ^d5S?  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   BD?u|Fd,i:  
ob]j1gYb  
当x<0时,sign(x)=-1;   vC!B}~RG  
V-k x=M"k  
当x=0时,sign(x)=0;   R^&.:;Wi>  
"X \Yp_g  
当x>0时,sign(x)=1。   9NeHN@D)  
'9@AhiNV  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 >9<YQ(  
xv~Sk2Z+d  
sin(x):正弦函数 U<I]_]  
W:JR\KKU  
cos(x):馀弦函数 lx:.9>  
z>z9xG'  
tan(x):正切函数 c'SjH".[  
;e0-FF+  
asin(x):反正弦函数 D-LQQ{!D5  
`APeS=< &  
acos(x):反馀弦函数 -8:/My  
NK6 ~qWsu  
atan(x):反正切函数 qW`DCZu  
KW(^-:wmr  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 m2[]`Ir^@  
L [&|<<c  
sinh(x):超越正弦函数 jwmPy)X|s\  
^J'O8G$  
cosh(x):超越馀弦函数 oc;4;A-;`c  
Pye/o  
tanh(x):超越正切函数 = ( 4l  
V-dyeb  
asinh(x):反超越正弦函数 ^Q9K]Vo  
Jw0I$W/  
acosh(x):反超越馀弦函数 )zkr[;j~`  
TeKU/&fkc  
atanh(x):反超越正切函数   E8L\3V4  
{9v Mc  
变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)运算: iLQ;`/j  
`#4q7v~>oe  
x = [1 3 5 2];   Rk#p zD  
<Vl`EfA(  
y = 2*x+1   )M* Sg?L  
`=%G&_3_<  
y = 3 7 11 5   7()5\ae@q'  
f`YHZ O  
小提示:变数命名的规则   .rQcg.8/B  
)j!%`g  
1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母   j\iNag(   
w5=<}1`St  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   baGV]=j  
`NfwW:  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   39A|6>-?  
T?CQgVR  
y =3 7 2 5   \+"Jg/)ij  
m -0}Pe9L  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   9Zr6 KA{  
x"A\ Z-xxz  
y = 3 7 2 5 0 10   ,/Q`gRBh"  
4kR;K !@k  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   \+Y5b}  
m[v%Qe|~  
y = 3 7 2 0 10   !LCy:>i!d  
M zF,is  
在上例中,MATLAB会忽略所有在百分比符号(%)之後的文字,因此百分比之後的文字均可视为程式的注解(Comments)。MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算:   h+w1 D}*  
ra8AUj~RX  
x(2)*3+y(4) % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算   DABV}@K"  
*ZIX76y<!A  
ans = 9   Nz:p(X!  
\H 5t-w=  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   h+}{FB 29  
"n{JH9sA:  
ans = 6 1 -1   ~MP/[,j`  
%qEp{itq  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 [LrO"9q(  
+_jM$?:F}  
`Om W#\  
92~$Qa\S!  
若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):help linspace   GK1P7Qy?V  
n`! 6EaD  
小整理:MATLAB的查询命令 Wu/:ES)C  
j+e s  
help:用来查询已知命令的用法。例如已知inv是用来计算反矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。(键入help help则显示help的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令後 ,即可用help进一步找出其用法。(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。)   nI] zRduC  
bK{ VjXF  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   N*\r i0  
v1/Y0  
z = x'   }GHC u  
HkY#i;%N  
z = 4.0000   ?xuWha@:  
dh1 N/[  
   5.2000   , eSpt#M  
)~`UDaj_  
   6.4000   Yp\Y]pym  
At !@Rc  
   7.6000   w|NId,#f  
(M{>9rk8  
   8.8000   I9x kqj  
/. H(&  
   10.0000     <U8w#dc  
 bDD29  
不论是行向量或列向量,我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等:   W$W w/mcl+  
G-,0mo  
length(z) % z的元素个数   24wr=5p]Q  
eU.C<Tv:8  
ans = 6   $LcMG,8%_  
X~/-,oV=A  
max(z) % z的最大值   #o,FVYYj  
|:,`dQfw  
ans = 10   G<]@nP{P  
h")7kjM  
min(z) % z的最小值   5 0a';!H  
F{_,IQ]U  
ans =   4   (*,R21<%  
F!w|5,)  
小整理:适用於向量的常用函数有: &wN}<G e6  
D(WV k  
min(x): 向量x的元素的最小值 p*Yx1er1  
G[u{! 2RS  
max(x): 向量x的元素的最大值 d[nz0LI|mk  
lkC|g%f  
mean(x): 向量x的元素的平均值 f1?%p)C  
`$FB[Z} &  
median(x): 向量x的元素的中位数 2fNNdxdbT  
):A.A,skf  
std(x): 向量x的元素的标准差 0fK#:6  
=kCiJ8q|  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 t~BWN  
ltMcEv-d0  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) @\M^Zuo  
ZI8@ 6L\  
length(x): 向量x的元素个数 (+<66 T O  
[nlq(DGJhp  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 t< RPDQ>  
e@S\7Ks  
sum(x): 向量x的元素总和 :nfy=*M#  
EMdU4YnE"  
prod(x): 向量x的元素总乘积 k_?~@G[I  
4ElS_u^cP7  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 @ScC32X  
G*~CB\K_  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 b! teSf  
L$@+'Qn@:  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 06v'!M  
B__e*d:)!m  
cross(x, y): 向量x和y的外积 (大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。)   }mI0D >n  
mS49l  
S,f#g?V  
/gex0 w  
H+@?K6{h  
DF-.|-^9I  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   cIK4sOTJ&  
"?FBbJ  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     J aJ/ |N  
M&sQnPFH  
A =     2 zG;91^  
OYb:);o,iE  
1  2  3  4     Rm6i[y&  
@X9T"  
5  6  7  8     dxH.  
h##U=`x3  
9  10 11  12   ^upd:q  
Ll VbY=EX7  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   sM%l:Fv  
1N5lI97j  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   9E4^hkD&  
j0w@ \gO<  
A =     N^k& 8  
L>0Pur)[  
1  2  3  4   7) a f  
`DM)tm3&m  
5  6  5  8     Dd-a*6|x  
Vock19P  
9  10 11  12     G|||.B 8  
8 @RJ>  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   SwaPRAF  
A]drNFE  
B = 5 6 5   q!~DCv df  
\MPbG$ ^  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   Y^;izM}  
,}9 tJY@ E  
A =     _j*I\  
hF`<I.z}  
1  2  3   4  5     | h+vdE8  
1TF S2R n  
5  6  5   8  6     <Z\{ijfvD  
)_?h;wh 84  
9  10 11  12  5   wm9wnAy  
Tks"GlE*D  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   /FC(d5I  
 3UKd=YsJ  
A =     iM9^.  
9`? M-U  
1  3  4  5     c~OvoTF,  
$xF[j9nM  
5  5  8  6     {z;4t&5  
c++q5bg@)  
9  11 12  5   Gvvw:]WgF  
[F(iV[n%  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     /Ei e5p  
w ykaf   
A =     q:iu hI$~G  
Z)@[N 6\?  
1  3   4   5     )|AxQPd  
vF>]9sMv  
5  5   8   6     s#")hMJQ  
rw0s$~'  
9  11  12  5   W"CG&.  
iM6(bmc.  
4  3   2   1   .~q>e*8AH  
ZvO1=* J,  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   WN#2<XjG  
V?p`rrj@  
A =     ?[Ma" l>  
i&DUlmt)f  
5  5   8   6     rR#wbDr5  
[nrD4  
9  11  12  5   } j;es(~D  
Nw-U*y  
这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。   _#{qDG=  
 3SPXJa\i  
小提示:在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址。举例来说,在上述矩阵A中,位於第二列、第三行的元素可写为A(2,3) (二维索引)或A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素)。   x~{W(;`!  
#uCfXJ-  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   AR&l9R[{N  
)@y7 qb  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   v-Q>I5D;:  
0($On`#  
B =   h'_$I4e)  
)ZFc5m^+u  
5   8     #TH(:I=[  
xe3Jxo !U  
9   12     #uICH t3  
5j9%W18  
5   6   d3#e7rQ8  
HEhBOER?  
11  5   YIb7y1\UM  
o#BI_#b  
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。   t%f>*}*P*  
GJHJ?^%  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   bT|-G2g7Z  
I{.t-3hp  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, 2k&Voa  
>Ad`_g6Wew  
z =     -pQ?ybQ  
Fzy#!^9Nu  
7.5000   u),.q7(m  
&0J8I Cd=  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   E]r<t#  
>xsY"N&1i'  
z = 10*sin(pi/3)* ...   e+>$4Jq  
NGO?K?  
sin(pi/3);   }LLQ +  
\%V !& !'  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   aMJ2bu  
Ae1b`%To  
who   ~lqNWL^l  
Ap|g[J  
Your variables are:   1Y~'U =9  
I#7H)^us  
testfile x   0(&Rm R  
s%6L94\t  
这些是由使用者定义的变数。若要知道这些变数的详细资料,可键入:   [ <k&]Kv  
IH5^M74b  
whos   B+pLW/4l  
zTi 8y<}  
Name Size Bytes Class   F"3'~ 6  
'0&HkM{ D  
A 2x4 64 double array   jyidNPLm4  
NJOV!\k  
B 4x2 64 double array   m#RMd,'X  
`49!di[  
ans 1x1 8 double array   ilZ5a&X;  
+$/NTUOP  
x 1x1 8 double array   ejbtdU8N<  
r/HG{XH`  
y 1x1 8 double array   ?`6Mfpvj96  
-_]Ceq/  
z 1x1 8 double array   7_lgo6  
ZZfi,0R  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   yC4%z) t&R  
mGoC8t}iP  
使用clear可以删除工作空间的变数:   {BJH}vV1)  
t~!ag#3['.  
clear A   1CV ?  
V!e*J,g  
A   ]g,j  
,jD-fL/:  
??? Undefined function or variable 'A'.   ]+ tO  
j W[EjhsH  
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:   f3:dn7  
Xd1+?2  
pi   fWDTP|DV  
9C5F#(uY  
ans = 3.1416   '] _7Xa'  
q 1u_r  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   _eH@G(W(  
vB5mOXGNq  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 I+jc  
\\d8ulu  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 r"\<+$ 7  
!thFayq  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 %(s2{$3  
3jto$_3'w  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) F:.8O ,%u  
&[yYgfsp  
realmax:系统所能表示的最大数值   <\d2)Iv  
c]ga) A(  
realmin:系统所能表示的最小数值 <YCR^?hJSi  
eQqCRXx  
nargin: 函数的输入引数个数 h_g "F@  
?3v-ppw%  
nargin: 函数的输出引数个数   e%0IE X  
KQ(S\  
1-2、重复命令   5D3&6DCH  
@9k/od@mW  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     ?4Rq +  
8. %g&% S  
for 变数 = 矩阵;     yDpv+6(a  
?b(DDQMf  
运算式;     Oj2=&uz  
?~]mOv>  
end   n~i^+pD@  
5\ }QOL  
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。   !8RJHMX&  
1D~B\=LL}  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   _~*ba+{  
X'2%'z<  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   90H/Txq  
E <r;J  
for i = 1:6,   NpA%7Q~B$,  
}UG<_ bE|  
x(i) = 1/i;   .Lm`v0' w  
1Va@w  
end     w7<4D,hk  
&Mz.i,Gh  
在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列:     J%E0Wd  
F5w=tK  
format rat % 使用分数来表示数值   JNu+e#.Y  
;N _ %O  
disp(x)   F-Ku0z]){?  
HLE%f;  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   8PG&/ " K  
mt-t8~A  
for圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i列、第j行的元素为     mVT[:a3  
2k`Q+[?{q>  
h = zeros(6);   Maiyd  
K-@cn*6  
for i = 1:6,   )_Iu7b  
[-#q'S  
for j = 1:6,   6(q8y(.`  
!B#tJD  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     G[P<!6Id!p  
op_ 1J;RF  
end     C{V,=Fo^  
A5G@u}YS5  
end     #*}cc  
xp"F)6  
disp(h)     4HGR-S/  
 b|Eo\l2  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   cs]3Rp^g  
yJ8_<A  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   '5 9{VA6h  
NRe=O*O  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   !@ )JqF.  
y*I,i*iv  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     <mQ9YO#  
{ka={7  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     4}<[4]f?|  
 t&G #%  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   XBTjb  
SCq3Kh  
小提示:预先配置矩阵 在上面的例子,我们使用zeros来预先配置(Allocate)了一个适当大小的矩阵。若不预先配置矩阵,程式仍可执行,但此时MATLAB需要动态地增加(或减小)矩阵的大小,因而降低程式的执行效率。所以在使用一个矩阵时,若能在事前知道其大小,则最好先使用zeros或ones等命令来预先配置所需的记忆体(即矩阵)大小。   In}~bNv?  
"s\himoa  
,Aq |IH3j  
ZgxpHo  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     _2<d6@}  
ban;HGGNG{  
for i = h,   2K{)8 ;^  
|b|bL 7nx  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   #23($CSE  
Mbtk:GuY  
end   n<>]7-  
F'njtrO3  
F\+!\b*lP  
ER<Z!*2  
1299/871   sTECNY=l  
va;fT+k=  
282/551     s&6/fa  
lZD"7om  
650/2343   (KphAA8  
8?t}S2n2  
524/2933   ?#u_x4==e  
DA/ \[w?J  
559/4431   U~<~>^[  
>]?!9@#IH  
831/8801   ?"T *{8  
r59BBW)M  
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。   ajD/)9S  
,<=_t{^  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   3}i(i0+  
fZ  pUnc  
while 条件式;   ]"U/3dL5  
++d[YhO  
运算式;   5Fa/Q>N  
WI\h@qSB  
end   <f@ A\  
{o8K&XU#&t  
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:     %Yny/O\e%  
O29GPs  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   lC=T{rR  
r?=3TAA  
i = 1;   6Zq7O\  
EZ)GW%Bm2  
while i <= 6,     3 >G"&T{  
`5t CmU  
x(i) = 1/i;     DM*u;t{i  
RVa{%   
i = i+1;     $WZHkV  
5OHF=wh  
end   d{RMX<;G  
!+ ??3-q  
format short M K, $#  
9lSs;zm{Q  
_t\)W(E&  
Mt(;7q@1c  
1-3、逻辑命令   Y j*Y*LB~  
pL{:8Ed  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   `'/1Ij+  
&,iPI2`O A  
if 条件式;     Hp-vBoEk  
p!2t/XIM  
运算式;     j9$kaEf  
qJ<Ghd`8v  
end     ^97\TmzP{  
AR5)Uw s  
if rand(1,1) > 0.5,     MD=!a5'  
R ;3!?`  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   RV, cQ K  
u#v];6N  
end     q%8Ck)xz  
NC{8[*Kx5  
Given random number is greater than 0.5. 1_G5uHO  
[35>T3Ku  
kaZ_ra;<  
3Vb/Mn!k  
1-4、集合多个命令於一个M档案     Ky6 d{|H  
-Oc  
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:   n_46;lD  
A7sva@}W  
pwd % 显示现在的目录   YfU6 mQ  
:V:siIDn  
ans =     t{Gc,S!]5  
td\'BV  
D:\MATLAB5\bin   Z^ }4bR]  
zr[|~-  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   RWINdJZ  
WO"<s{v  
type test.m % 显示test.m的内容   cg'z:_l  
3B[u2o>  
% This is my first test M-file.   HWi: CDgm  
P/doNv}iG  
% Roger Jang, March 3, 1997   Kma-W{vGD  
J2Z? }5>  
fprintf('Start of test.m!\n');   u4.2u}A/R%  
Ls(l  
for i = 1:3,   DjQgF=;  
}X^CH2,R  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     tY6QhhuS:  
:, Ad1(  
end   -{s9PZ3~_  
[rtMx8T  
fprintf('End of test.m!\n');   &L4>w.b"N  
lehuJgz'OO  
test % 执行test.m   qBXIR }  
]{PJ  
Start of test.m!   k{w  
C+X- Cp  
i = 1 ---> i^3 = 1   OA{PKC  
,ku3;58O<  
i = 2 ---> i^3 = 8   $%0A#&DVh  
^DOQ+  
i = 3 ---> i^3 = 27   f l*O)r  
Gjo&~*;  
End of test.m!   8c0ugM  
-q}I; cH  
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。   WiCJhVF3  
l6k.`1.In  
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:   sD ,FJ:dy  
B*T;DE   
function output = fact(n)   `Uy'YfYF  
PHQ99&F1  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   i@hW" [A  
 _V_GdQ  
output = 1;     OysO55i  
\R (Yf!>  
for i = 1:n,     V}+Ui]ie|I  
 $qyST  
output = output*i;     |^$?9Dn9.L  
YKG}4{T  
end      NncII5z  
7) 37AKw  
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:   w@&(=C  
6`U]%qx_I  
y = fact(5)   RoeLf Ow  
pQ yH`  
y = 120   #>\%7b59>  
p|o?nI  
(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, a7wc>@9Q,  
XD$;K$_7  
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。   L|A.;Gq  
31=v US  
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)。   BhCOT+i;c  
I2^ Eo5'  
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。 Q _ M:v  
LQ3J$N  
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:   ;P!x/Ct  
<n{-& ;>  
function output = fact(n)   Rg6/6/ IN  
~e#QAaXD#5  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   ~Op~~ m  
/w2jlu}yt  
if n == 1, % Terminating condition   zaMKwv}BR  
gtlyQ _V  
output = 1;   {axMS yp;  
Z]x)d|3;  
return;   wH N5H  
}Z3+z@L  
end   CwQRHi  
rugR>&mea  
output = n*fact(n-1);     o0\d`0-el  
5;_&C=[  
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。   68, (+vkB  
$KMxq=  
KG9FR*"  
* J|]E(  
1-5、搜寻路径   ePxwN?  
jz"-E  
在前一节中,test.m所在的目录是d:\mlbook。如果不先进入这个目录,MATLAB就找不到你要执行的M档案。如果希望MATLAB不论在何处都能执行test.m,那麽就必须将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径(Search path)上。要检视MATLAB的搜寻路径,键入path即可:   XYdr~/[HPy  
X>kW)c4{b  
path     6BIr{SY  
CGY,I UG  
MATLABPATH   z((9vi W  
]?A-D,!(  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   nHTb~t5Ke  
U Rb  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   g&`[r6B  
bc(b1u?  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   NQqq\h  
c!HmZ]/  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     z;+LU6V  
zPt0IB_j'  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     F`U YgN  
UgAG2  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     CyEEE2cV  
}Asp=<kCc  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     [>wvVv  
k*Vf2O3${  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   )*I%rN8b   
A.@Af+  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   ti}G/*4  
rtY4 B~_  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   o dTg.m  
 &j_:VP  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   rN5;W  
@!:_r5R~N  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   nps"nggk  
tF=Y3W+L  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   ^":Dk5gl  
g"o),$tm  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     &nX,)"  
RRBBz7:~  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   Oxq} dX7S  
?7CHHk  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   yNk E>  
k<cv80lhK  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   /aHx'TG  
hDc)\vzr  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   oYNp0Hc  
xFy%&SKHg  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   5|Or,8r(C  
6h_OxO&!U  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   UZ}>@0  
4bZ +nQgLu  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   |nTZ/MXbw  
D"RxI)"HP  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   'I *&P5|  
[osm\w49  
d:\matlab5\toolbox\tour     sM8AORd  
JD1D(  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   Gaxa~?ek  
*Ul L\  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   #w:6<$  
l5bd);L tq  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     YMEI J}  
875BD U  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   6a\YD{D] _  
%/(>>*}Kw|  
d:\matlab5\toolbox\local   ,) JSX o  
q|fZdTw  
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:     sBfPhBT|  
`*hrU{b  
which expo   z LHE;  
F9&ae*>,  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   >4lT0~V/  
d3|oKP6  
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:   \d)~.2$G*  
sXaIQhZ  
which test   &^W91C?<6  
r+WY7'c  
c:\data\mlbook\test.m   wWNHZ v&  
H!NyM}jsr  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   ]2Q:&T  
8Qg,UX  
path(path, 'c:\data\mlbook');     5V{zdS=  
g@jAIy]  
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 +Eh^j3W  
7~V,=WEe  
test.m:   $MT'ZM  
Aj;F$(su  
which test   oIP<7gz  
QQwD) WG  
c:\data\mlbook\test.m   uKcwVEu  
oT\u^WU  
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。   KiJRq>  
1E*No1  
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:   F9Ag687w  
UA|A>c  
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。   <+QXGz1  
domaD"C  
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。   (IXe5 55  
SOI$Mx  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   E.kjYIH8  
vNhi5EU  
1.将test视为使用者定义的变数。 v{}i`|~J  
D{{ ME8  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 WmRx_d_  
ByrK|lVM0  
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。 KKd S h1  
4Em mh=A  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 ;: a>#{N  
%U&O \GB  
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。   $EB&]t+  
4X@ <PX5  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   R`wL%I!?f  
]Fc<% wzp  
cGhnI&  
#S/]=D  
U9[ &ci  
t} zffe-  
1-6、资料的储存与载入   n4cM /unU  
3Ms ` ajJ  
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:   }hralef #N  
*Op;].>E  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 iINd*eXb^  
)x/Spb  
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。   Dk!;s8}*c  
[4NJ]r M%  
以下为使用save命令的一个简例:   G6C#M-S  
37hs/=x  
who % 列出工作空间的变数   El;\#la  
ccc*"_45#  
Your variables are:   ,Jy@n]x  
v`"z  
B h j y   Q`"gKBN1  
prvvr;Ib  
ans i x z   7cGc`7  
]xlV;m  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   ZqhCGHy  
U[EM<5@I  
dir % 列出现在目录中的档案   e6C;A]T2E  
$niJw@zC  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   ^tS{a*Yn  
M]O _L  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   g\CRx^s  
t6GL/M4  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   ~s@PP'!  
^ lrq`1k  
delete test.mat % 删除test.mat   *9#6N2J$M  
mRe BS  
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:   B{UL(6\B  
' c[[H3s!;  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 nRYHp7`  
>h^CC*&'pw  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   ]Ek6EuaK  
{9kH<,PJ;!  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   Zj@k3y  
e6E{l  
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。 6w3z&5DY|  
9yU(ei:GUo  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 _l`d+ \#  
>K }j}M%  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     3/rEXKS  
]JQ7x[  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   \J*~AT~5q  
"gD]K=  
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。   : GVyY]qBU  
oy8L{8?  
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:   ({XB,Rm  
[D !-~]5  
clear all; % 清除工作空间中的变数   O$F<x,  
Rra3)i`*  
x = 1:10;   =:)p\{B  
c1!0Z28  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   $A GW8"  
v|IPus|>  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   =<,>dBs}\  
cK( )_RB#  
who % 列出工作空间中的变数   &J>XKO nl  
%N jRD|  
Your variables are:   s"hSn_m  
Ri[ v(Zf  
testfile x   criQa<N"  
N4]Sp v  
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。   DGR[2C)@N  
YJBlF2uD  
1-7、结束MATLAB   U/hf?T;  
c[p>*FnP  
有三种方法可以结束MATLAB:   fN)A`>iP  
pD^7ZE6  
1.键入exit Ue:LKK1Gsr  
MR=dQc  
2.键入quit @1+gY4g  
;iol 2  
3.直接关闭MATLAB的命令视窗(Command window)
zhengzhijian 2009-12-02 17:04
总算是看懂了一点点
zhengzhijian 2009-12-02 17:04
gougouben 2009-12-02 20:29
好东西啊,matlab算是用起来比较简便的软件了啊
凯风自北 2014-03-17 13:34
谢楼主分享
破厂小钢炮 2016-03-23 15:05
多谢 好人
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