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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     T9gQq 7(l  
p*=9Ea:  
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:   qV@Hu/;  
6EG`0h6  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   J_XbtCmt  
R=HcSRTkA  
ans =4.2000   GZ"J6/0-|  
, p r ",=  
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。 =/HTe&  
GoKMi[b  
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。   _NM=9cWd  
1Q9e S&  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   ]b@:?DX8  
:*lB86Ly  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   9{{CNy p  
U^$l$"~"  
x = 42   K 7d]p0d'  
c::Vh  
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(^)。   )TgjaR9G  
g ??@~\Ov  
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。     C`C$i>X7^  
n!\&X9%[8  
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: 9=;ETLL "  
1)=sbFtS  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   imf_@_  
uY=}w"Db  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   9Vv&\m!0  
p\7(IhW@  
>>y   9#niMv9  
uEkUK|  
y =-0.0045   E@\bFy_!>b  
g\ p;  
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。 To19=,:  
{\f`s^;8{  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   'm+)n08[  
kculHIa\.  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 fmj-&6  
~4+=C\r  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 bi[gyl#  
hSD uByoi  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) n,NKJt  
p,+$7f1S  
sqrt(x):开平方 geu8$^  
efF>kcIC  
real(z):复数z的实部 ?yt"  
D +vHl}  
imag(z):复数z的虚 部 CzZm C]5  
j5;eSL@ /  
conj(z):复数z的共轭复数 gyW##M@{  
\[w82%U  
round(x):四舍五入至最近整数 y2eeE CS]  
-?WhJ.U  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 D0=H&Z[  
C0F#PXU y  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 @cZNoD  
ISuye2tExq  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 QeVM9br)m  
P=V=\T<4_  
rat(x):将实数x化为分数表示 %maLo RJ  
RWi~34r  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 @OlV6M;qJ  
2*K _RMr~  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   ApYri|^r  
:n&n"`D~  
当x<0时,sign(x)=-1;   yA+:\%y$  
L 59q\_|  
当x=0时,sign(x)=0;   ,IW$XD  
5? `*i"  
当x>0时,sign(x)=1。   r9@Q="J_)  
RvF6bIqo  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 ^ cn)eA  
`}^_>  
sin(x):正弦函数 F? kW{,*  
b_]14 v  
cos(x):馀弦函数 X|F([,o  
DM%4 V|F"  
tan(x):正切函数 6XO%l0dC.  
;m3SlP{F  
asin(x):反正弦函数 b"y][5VE  
dM(}1%2  
acos(x):反馀弦函数 joh=0nk;D  
mzz77i  
atan(x):反正切函数 sSC yjS'T  
Oi=>Usd  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 V11Zl{uOl  
sW B;?7P  
sinh(x):超越正弦函数 m1X0stFRs"  
\KmjA )(  
cosh(x):超越馀弦函数 /u }AgIb  
n; 0bVVMV  
tanh(x):超越正切函数 )IGE2k|  
MmBM\Dnv  
asinh(x):反超越正弦函数 xGq,hCQHV  
P"%i 4-S  
acosh(x):反超越馀弦函数 \5$N> 2kO  
e}?#vTRI}  
atanh(x):反超越正切函数   Z_Ox'  
SB1\SNB  
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: /s>ZT8vaAs  
qTnfiYG}  
x = [1 3 5 2];   vIrLG1EK  
7CzZHkTg  
y = 2*x+1   UDHk@M  
4Wq{ch  
y = 3 7 11 5   Y B@\"|}  
~l%Dcp  
小提示:变数命名的规则   !Re/W ykY  
l|`%FB^k  
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   9N|O*h1;u  
b<qv /t)$  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   u2^ oXl  
t i)foam  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   &3mseU  
:<w3.(Z  
y =3 7 2 5   P.P3/,  
x"~F=jT  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   LMWcF'l  
,8g~,tMr+  
y = 3 7 2 5 0 10   y@J]busU  
qn#\ro1H  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   6I(y`pJ  
pr.Vfb  
y = 3 7 2 0 10   KUVsCmiT  
'|<+QAc  
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:   eP-q[U?$n  
FfN==2:b  
x(2)*3+y(4) % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算   34 W#  
!'Xk=+  
ans = 9   dRyK'Xr  
mCe,(/>l+  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   LWc}j`Wd  
b#R3=TQS8  
ans = 6 1 -1   OB8fFd  
d:O>--$_tw  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 bp:WN  
 "/6(  
:k075Zr/#D  
ts3%cRN 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/`<iG%  
{%@zQ|OO0  
小整理:MATLAB的查询命令 umYq56dw  
>fI<g8N D  
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。)   _wKFT>  
?7^H1L  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   <O&L2E @~f  
/s(/6~D|  
z = x'   oL#^=vid"  
4QdY"s( n  
z = 4.0000   Yva^JB  
XQ--8G  
   5.2000   ,:G.V  
m;lwMrY\7>  
   6.4000   I)V2cOrXM  
:#"gQ^YNp  
   7.6000   ^Qrdh0j  
xZjD(e'  
   8.8000   T.GY  
]|( (&Y rl  
   10.0000     ?C//UN;  
Y.3]vno?X  
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:   BS>|M}G)r  
JSt%L|}Y  
length(z) % z的元素个数   U2=5Nt5  
(ta!4h,  
ans = 6   xIf,1g@Cq9  
U5z^R>k  
max(z) % z的最大值   AQU4~g mI  
X{o.mN  
ans = 10   s<H0ka@  
,(}7 ST  
min(z) % z的最小值   >5#`j+8=q  
kYl$V =  
ans =   4   pMYEL  
EE#4,d`J  
小整理:适用於向量的常用函数有: -RVwPY  
Z$kff-Y4  
min(x): 向量x的元素的最小值 kdman nM  
4Z"D F)+}  
max(x): 向量x的元素的最大值 j?29_Az  
?ah-x""Y  
mean(x): 向量x的元素的平均值 ^E8&!s  
/$'tO3  
median(x): 向量x的元素的中位数 I1BVqIt1i  
= \AI92  
std(x): 向量x的元素的标准差 =Bi>$Ly  
o"R[#E&Yx  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 2PE|4zG  
@zB{Ig  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) ~tn*y4uK  
}RYr)  
length(x): 向量x的元素个数 28C/^4  
[!,&A{.!  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 >B U 0B  
@D^y<7(  
sum(x): 向量x的元素总和 nZ>qM]">u  
2aX|E4F  
prod(x): 向量x的元素总乘积 iUFS1SN \  
IkFrzw p  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 Bab`wfUve  
E#v}//  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 SGre[+m~m  
G`9Ud  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 I!dA{INN  
G)]'>m<y  
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。)   f)l:^/WP+  
0=#:x()e  
7/a[;`i*!  
U748$%}]  
F$ShhZgi  
?>cx; "xF  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   !qS~YA  
z6]dF"N  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     U BzX%:A  
Fm_^7|  
A =     ? [l[y$9  
/17Qhex  
1  2  3  4     ^[,Q2MHCT(  
}pdn-#  
5  6  7  8     NQz*P.q  
F&%@p&  
9  10 11  12   ,dhJ\cQ~  
KiAWr-~gJ  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   >!848J  
r@ujE,D=k  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   u,AP$+Qk  
a\>+!Vq  
A =     X]8(_[Y  
JFH3)Q  
1  2  3  4   FeoI+K A  
$nF|n+m  
5  6  5  8     [Gop-Vi/~  
FM;NA{  
9  10 11  12     $s+/OgG4H  
CuC1s>  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   7/+I"~  
DXBc 7J  
B = 5 6 5   nF>41 K  
-} Zck1  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   rV84?75( Y  
)12.W=p  
A =     q;Tdqv!Ju  
H xs'VK*  
1  2  3   4  5     ]xC#XYE:dy  
}A jE- K{  
5  6  5   8  6     \~ m\pf?  
/N= }wC  
9  10 11  12  5   (VD Y]Q)  
bCMo8Xh  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   5;'(^z-bL  
]8q#@%v }  
A =     * N>n5B2  
\c}_!.xj"  
1  3  4  5     v+Eub;m   
B-^r0/y;  
5  5  8  6     9$[6\jMh  
Ak3cE_*Y/  
9  11 12  5   _PT5  
cq]JD6937  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     p3r("\Za,  
aItQ(+y  
A =     2[|52+zhc  
`#HtVI  
1  3   4   5     Hb}O/G$a*  
yPY}b_W  
5  5   8   6     `-t8ag 3  
P.bxq50  
9  11  12  5   YP E1s  
}uZ/^_U.  
4  3   2   1   >~@O\n-t  
S[ch/  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   M~%P1@%  
_%g L  
A =     fGZ56eH:  
YRg"{[+#]k  
5  5   8   6     m tU{d^B  
{p\ll  
9  11  12  5   <W] RyEg`  
n%|og^\0  
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。   >{6U1ft):  
Y5c,O>T5Y  
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)。   "@z X{^:  
>$$z6A[  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   Az7 ] qb  
a\m_Q{:  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   6am g*=]  
ZnKjU ]m  
B =   W4;/;[/L  
K;z$~;F  
5   8     IOA2/ WQu  
'C4cS[1  
9   12     uMx6:   
xX f,j#`"  
5   6   0=0,ix7?#  
8)lrQvZ  
11  5   3 daI_Nx>  
&(7=NAQsE  
小提示: A(:)就是将矩阵A每一列堆叠起来,成为一个行向量,而这也是MATLAB变数的内部储存方式。以前例而言,reshape(A, 8, 1)和A(:)同样都会产生一个8x1的矩阵。   Gv[s86AP,  
/KLkrW  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   p}oGhO&=  
3v@h&7<E  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, ?g\emhG  
nb<e<>L  
z =     >?Duz+W)  
IM% ,A5u  
7.5000   iYZn`OAx  
%afN&T  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   lD^c_b  
;FQNO:NP  
z = 10*sin(pi/3)* ...   i;rcg d  
7u{V1_ n1  
sin(pi/3);   C}#$wge  
#c!rx%8I  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   {d XTj7  
AsD$M*It  
who   5(gWK{R)*  
I8a3:)  
Your variables are:   *`} !{ Mb  
FDFwx|  
testfile x   ;L,i">_%u[  
zYrJ Hn#vB  
这些是由使用者定义的变数。若要知道这些变数的详细资料,可键入:   o$eo\X?J?  
M^*\ $K%  
whos   d~AL4~}  
]#Cc7wa  
Name Size Bytes Class   Uks%Mo9on  
[YP{%1*RM  
A 2x4 64 double array   55 '  
HKr}"`I.  
B 4x2 64 double array   -)Bvx>8fq-  
NRny]!  
ans 1x1 8 double array   _p>F43%p  
r<'DS9m  
x 1x1 8 double array   )Gavjj&uJ  
:hT.L3n,  
y 1x1 8 double array   c<,LE@ V  
c7~R0nP  
z 1x1 8 double array   ]J[d8S5  
IIT UM)  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   a2Nxpxho  
=[8K#PZ$w  
使用clear可以删除工作空间的变数:   5x%Blkx  
;DSH$'1i  
clear A   !ej]'>V,X  
BPa,P_6(  
A   67hfve  
e'>q( B  
??? Undefined function or variable 'A'.   PWZd<  
'da 'WZG  
另外MATLAB有些永久常数(Permanent constants),虽然在工作空间中看不 到,但使用者可直接取用,例如:   V*ao@;sD  
J^`5L7CO  
pi   hf]m'5pb  
[zBi*%5O  
ans = 3.1416   H0#=oJr$)W  
T\n6^@.>  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   r88De=*  
1cv~_jFh  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 'AX5V-t  
m3BL  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 O >pv/Ns  
FLs$  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 En1LGi4#  
b~}$Ch3ymW  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) nX 9]dz  
}dop]{RG  
realmax:系统所能表示的最大数值   JLnv O  
yw$4Hlj5  
realmin:系统所能表示的最小数值 * eC[74Kng  
;<N:!$p  
nargin: 函数的输入引数个数 (bQ3:%nD  
3r, ~-6  
nargin: 函数的输出引数个数   u*v<dsGQ  
&:g:7l]g  
1-2、重复命令   ^t5My[R  
')!X1A{  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     C=V2Y_j  
g&c ~grD  
for 变数 = 矩阵;     / n_s"[I4  
Jr( =Y@Z '  
运算式;     gT_KOO0n  
n V7Vc;  
end   _ Lb"yug  
#'q7 x  
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。   7Vsp<s9bj  
i-Rn,}v  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   KF00=HE|]  
c%C6d97q  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   +ZM,E8  
uD>=  
for i = 1:6,   tLWw< )t  
X8Q'*  
x(i) = 1/i;   VwE4:/7YN  
>< $LV&  
end     /T)E&=Ds  
![^pAEgx  
在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列:     uy'seJ  
Zt!A!Afu  
format rat % 使用分数来表示数值   zo( #tQ-'m  
OALNZKP  
disp(x)   2Qp}f^  
h9)fXW  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6    ~2"hh$  
L"|Bm{Run  
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     Q !;syJBb.  
b& +zAt.  
h = zeros(6);   Dz: +. @k  
3NgXM  
for i = 1:6,   t\K (zE  
p0bWzIH  
for j = 1:6,   ?b,>+v-w::  
z}ar$}T  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     ]8\I{LR  
J+`aj8_B  
end     ;Z d_2CZ  
YpDJ(61+  
end     '\I(n|\  
{h@\C|nF  
disp(h)     P9bM+@5e  
2|,L 9  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   :3n@].  
x,,y}_YX  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   CaJ-oy8  
Q v9q~l  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   3F2IL)Hn  
|#@7$#j  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     -`~qmRpqY  
%xg+UW }  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     z%YNZ ^d  
}`B .(3n  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   XP@dg4Z=z  
 vmqa_gU\  
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。   X_TjJmc  
35& ^spb  
,-#MEr  
KS$t  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     "CT}34l  
/I`TN5~  
for i = h,   q H}8TC  
<kK>C8+  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   5?k5J\+  
JN0h3nZ_  
end   -F~DOG%  
:<qe2Z5k  
OUv<a `0  
Z+El(f x  
1299/871   :\OSHs<M  
,Xn2xOP  
282/551     :jiuu@<  
p R'J4~  
650/2343   ENTcTrTn  
7ftn gBv?  
524/2933   ^PZ[;F40  
G?W:O{n3  
559/4431   =?RI`}vw_H  
x0 )V o]r  
831/8801   .k,j64 r  
p;+O/'/j  
在上例中,每一次i的值就是矩阵h的一行,所以写出来的命令特别简洁。    =}`d  
+0pI}a\  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   ]RCo@QW  
y(COB6r  
while 条件式;   4D?h}U /  
!mNst$-H4  
运算式;   C*Vm}|)  
3V k8'  
end   0JlNUO5Nt  
VgH O&vU  
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:     *7!MG  
P(D>4/f3"  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   mU/o%|h  
u H[WlZ4  
i = 1;   7Jn%XxHq  
PtfG~$h?  
while i <= 6,     <]rayUyaf  
nrl?<4 _  
x(i) = 1/i;     .WF"vUp  
AFAg3/  
i = i+1;     M)bQvjj  
FuHBzBoM=  
end   @;/Pl>$|'G  
sVFO&|L  
format short Bz]tKJ  
z=D5*  
Af|h*V4Xu  
R]"Zv'M(AM  
1-3、逻辑命令   z$1RD)TQB  
0+>g/ >  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   q[$>\Nfg>B  
Z0<Vss  
if 条件式;     ]\39#  
HWjJ.;k}a  
运算式;     7<j!qWm0  
lx`?n<-X  
end     i 8sv,P  
' @!&{N  
if rand(1,1) > 0.5,     cC*WZ]  
8SjCU+V  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   S@,/$L  
w~]2c{\Qz  
end     L=<xTbY  
/$; Z ~^P  
Given random number is greater than 0.5. Z518J46o  
lS=YnMs6a  
D2ggFxqe  
(TeH)j!  
1-4、集合多个命令於一个M档案     ;j0.#P:a  
,+i^]yF3j  
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:   +Y?Tri  
?'V78N sA  
pwd % 显示现在的目录   2"6L\8hd2  
@fd<  
ans =     +Nn >*sz  
h[(YH ;Y  
D:\MATLAB5\bin   0]>bNbLB"  
OS[ s Qo5  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   2-F7tcya|  
Jk.x^  
type test.m % 显示test.m的内容   i@/%E~W  
?wtKi#k'v#  
% This is my first test M-file.   ]y OM  
m-{DhJV  
% Roger Jang, March 3, 1997   /M5.Z~|/  
o#FctM'Z  
fprintf('Start of test.m!\n');   B;bP~e>W  
S1r{2s&  
for i = 1:3,   ir^d7CV,   
RY5e%/bg~U  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     k7Nx#%xx  
?"b __(3  
end   4f j}d.?  
],c0nz^%BR  
fprintf('End of test.m!\n');   J.~@j;[2  
` k] TOc  
test % 执行test.m   =o@}~G&HA  
T#&1q]P1F  
Start of test.m!   {r&r^!K;  
6F^/k,(k4  
i = 1 ---> i^3 = 1   n l5+#e*\  
B+FTkJ0t+G  
i = 2 ---> i^3 = 8   t(}Y/'  
Qz`evvH  
i = 3 ---> i^3 = 27   0+0 Y$;<  
P#pb48^-  
End of test.m!   5]{rim  
&Zz&VwWR  
小提示:第一注解行(H1 help line) test.m的前两行是注解,可以使程式易於了解与管理。特别要说明的是,第一注解行通常用来简短说明此M档案的功能,以便lookfor能以关键字比对的方式来找出此M档案。举例来说,test.m的第一注解行包含test这个字,因此如果键入lookfor test,MATLAB即可列出所有在第一注解行包含test的M档案,因而test.m也会被列名在内。   |(~IfSE2  
,vR>hyM  
严格来说,M档案可再细分为命令集(Scripts)及函数(Functions)。前述的test.m即为命令集,其效用和将命令逐一输入完全一样,因此若在命令集可以直接使用工作空间的变数,而且在命令集中设定的变数,也都在工作空间中看得到。函数则需要用到输入引数(Input arguments)和输出引数(Output arguments)来传递资讯,这就像是C语言的函数,或是FORTRAN语言的副程序(Subroutines)。举例来说,若要计算一个正整数的阶乘 (Factorial),我们可以写一个如下的MATLAB函数并将之存档於fact.m:   ccv  
|f}wOkl  
function output = fact(n)   +^:uPW^U  
bP:u`!p -i  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   eI|FrBq%  
>u%Bn \G  
output = 1;     s\'t=}0q  
?r;F'%N=  
for i = 1:n,     %~eu&\os  
Xk:x=4u&  
output = output*i;     SP0ueAa}  
aaVq>$G 3  
end     %4VM"C4[  
.t ^1e  
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:   :Nz TEK  
El}~3|a?  
y = fact(5)   S?DMeZ{:  
6heK8*.T  
y = 120   oKRI2ni$j9  
<a CzB7x  
(当然,在执行fact之前,你必须先进入fact.m所在的目录。)在执行fact(5)时, 7\dt<VV  
N#J8 4i;ry  
MATLAB会跳入一个下层的暂时工作空间(Temperary workspace),将变数n的值设定为5,然後进行各项函数的内部运算,所有内部运算所产生的变数(包含输入引数n、暂时变数i,以及输出引数output)都存在此暂时工作空间中。运算完毕後,MATLAB会将最後输出引数output的值设定给上层的变数y,并将清除此暂时工作空间及其所含的所有变数。换句话说,在呼叫函数时,你只能经由输入引数来控制函数的输入,经由输出引数来得到函数的输出,但所有的暂时变数都会随着函数的结束而消失,你并无法得到它们的值。   ddYb=L+_b  
w^~s4Q_>>  
小提示:有关阶乘函数 前面(及後面)用到的阶乘函数只是纯粹用来说明MATLAB的函数观念。若实际要计算一个正整数n的阶乘(即n!)时,可直接写成prod(1:n),或是直接呼叫gamma函数:gamma(n-1)。   h6Vd<sV\tf  
 w&U28"i>  
MATLAB的函数也可以是递?式的(Recursive),也就是说,一个函数可以呼叫它本身。 s]vsD77&  
uxW |&q  
举例来说,n! = n*(n-1)!,因此前面的阶乘函数可以改成递式的写法:   jcePSps]  
TbqtT_{  
function output = fact(n)   ][f0ZMa  
.Sm 8t$  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   rp ]H&5.*  
<{V{2V#  
if n == 1, % Terminating condition   JpQV7}$  
Lxa<zy~b  
output = 1;   g6q[ I8  
wC1) \ld  
return;   Ornm3%p+e  
IFSIQ q  
end   2V @ pt  
c:DV8'fT  
output = n*fact(n-1);     ZA4sEVHW  
&WbHM)_n  
在写一个递函数时,一定要包含结束条件(Terminating condition),否则此函数将会一再呼叫自己,永远不会停止,直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言,n==1即满足结束条件,此时我们直接将output设为1,而不再呼叫此函数本身。   2$Z4 >!  
,|O|gh$s  
iA2TvP#  
?AQR\)P  
1-5、搜寻路径   ++kVq$9@y  
\a:-xwUu<  
在前一节中,test.m所在的目录是d:\mlbook。如果不先进入这个目录,MATLAB就找不到你要执行的M档案。如果希望MATLAB不论在何处都能执行test.m,那麽就必须将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径(Search path)上。要检视MATLAB的搜寻路径,键入path即可:   o>M&C X+j$  
e ~G IUwJ  
path     ZYl*-i&~?  
r^d:Po  
MATLABPATH   ovtZHq/  
*xKY>E+  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   G*VcAJ [  
pr"q-S>E  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   Oi!uJofW  
;>p{|^X0D  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   H|N,nkhH}  
}8'bXG+  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     6r5<uZ9w_X  
0Q/BTT%X  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     Cp-p7g0wlg  
kEdAt5/U{  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     9H%L;C5<  
}!vJ+  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     'k$j^ |r>  
/;1h-Rc>  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   6[% 4 Q[  
r/ LgmVRn  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   ]\%u9,b%!  
]+78 "(  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   >x1?t  
wtro'r3  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   XCZNvLG  
_$qH\>se  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   GA)t!Xg^  
7gbu7"Qc  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   g"v-hTx  
%wux#"8  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     8DJoQl9  
&Sp2['a!  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   jUX0sRDk  
zC\L-i>G  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   }Ias7d?re  
7%^ /Jm  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   eN ]9=Y~-K  
dX~$#-Ad86  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   1lQO`CmR6M  
>*goDtTjp  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   2~*.X^dR  
w57D qG>  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   ;bt%TxuKb  
NXDuO_#  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   Wi{ jC?2Q  
?r-W , n  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   Tf?|*P  
UgZuEfEGve  
d:\matlab5\toolbox\tour     A^"( VaK  
p{4nWeH?B  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   YeCS`IXm  
vTU*6)  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   <2>Qr(bb  
x\R 8W8M  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     r5g:#mF"  
`Kq4z62V  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   IX) \z  
P+nd?:cz  
d:\matlab5\toolbox\local   uMe]].04  
RwptFO  
此搜寻路径会依已安装的工具箱(Toolboxes)不同而有所不同。要查询某一命令是在搜寻路径的何处,可用which命令:     P<A_7Ho  
E;AOCbV*$  
which expo   'l*p!=  
`z{sDe;  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   I7q}<"`  
8C>\!lW"  
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:   j>-O'CO  
YRm6~c  
which test   [b6P }DW  
Ryrvu1 k  
c:\data\mlbook\test.m   %d#h<e|,.  
05gdVa,  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   48Z0aA~+  
-'mTSJ.}  
path(path, 'c:\data\mlbook');     B78e*nNS#2  
2Ub!wee  
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 ~y.t amNW  
=7212('F  
test.m:   qmx4hs8sh  
FH}2wO~_  
which test   ;Wu6f"+Y#  
7dbGUbT  
c:\data\mlbook\test.m   oi:!YVc  
\=NS@_t,  
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。   I@/+=  
QpZ CU]  
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:   7)#8p @Q  
L6=`x a,  
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。   .Do(iYO.L  
+XP9=U*g  
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。   u?B9zt%$-m  
Uop`)  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   1 ms(03dp  
z[~ph/^  
1.将test视为使用者定义的变数。 k zuI<DW  
+zf[Im%E  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 iu+r=s p  
he\ pW5p  
3.若test不是永久常数,检查其是否为目前工作目录下的M档案。 p.|NZXk%%a  
rZSD)I  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 _aj,tz  
JULns#tx}  
5.若在搜寻路径中找不到,则MATLAB会发出哔哔声并印出错误讯息。   !5XH.DYq!  
|.EC>D /  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   l1I\khS  
{|D7H=f  
{ usv*Cm  
QDdH5EfY  
V|W[>/  
 :qe.*\ c  
1-6、资料的储存与载入   sRkPXzK  
Yw_^]:~  
有些计算旷日废时,那麽我们通常希望能将计算所得的储存在档案中,以便将来可进行其他处理。MATLAB储存变数的基本命令是save,在不加任何选项(Options)时,save会将变数以二进制(Binary)的方式储存至副档名为mat的档案,如下述:   r&_bk Y%  
L }L"BY3$  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 !}pvrBS  
@D@_PA)e(  
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。   o@47WD'm  
eOUv#F  
以下为使用save命令的一个简例:   3s B9t X  
E,p4R%:$@1  
who % 列出工作空间的变数   { d|lN:B  
I:Q3r"1  
Your variables are:   =Hf`yH\#  
' |Ia-RbX  
B h j y   N,ysv/zq7  
@b{I0+li"/  
ans i x z   O'[r,|Q{  
}$X/HK  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   fZka$ 4  
M>g%wg7Ah  
dir % 列出现在目录中的档案   TK s l.|  
9[ ,+4&wX7  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   $3)Z>p   
:xy4JRcF  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   4RyQ^vL  
O~DdMW  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   h6~ H5X  
o/4U`U)Q0v  
delete test.mat % 删除test.mat   !}I+)@~\w  
/:-Y7M*   
以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   94Q?)0W$  
)y"8Bx=x4  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 T7# }& >  
y^[?F>wB  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   b;jr;I  
y*H rv  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   2`P=ekF]  
i)=dp!Bx^  
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。 BBDt^$  
C7Ny-rj}IA  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 MN<uIqG  
x.kIzI5  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     %Fp 1c K  
XpIl-o&re  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   oc PM zq-  
KybrSa  
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。   :878q TB  
QA=mD^A  
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:   &e)V!o@wJV  
Lpv,6#m`)  
clear all; % 清除工作空间中的变数   fV o7wp  
lcfX(~/m^  
x = 1:10;   y#v<V1b]  
=g{Hs1W  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   fjh,e  
nxhn|v  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   ;i-<dAV8B  
Gc,6;!+(  
who % 列出工作空间中的变数   m<I>NYfE  
1w}D fI  
Your variables are:   ]US  
[Z2mH  
testfile x   ?5j}&Y3  
7u<C&Z/  
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。   s`I]>e  
RN"Ur'+  
1-7、结束MATLAB   6H ^=\  
d7P' c!@+  
有三种方法可以结束MATLAB:   VI k]`)#  
/Y0oA3am  
1.键入exit YckLz01jh  
kK_9I (7c  
2.键入quit UH`cWVLpr  
H:]'r5sw  
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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