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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     v 81rfB5  
5cTY;@@  
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:   ;e{5)@h$  
v5$s#f<   
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   <^><3U`  
?[= U%sPu=  
ans =4.2000   Pl  
8vD3=yK%^  
MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans,代表MATLAB运算後的答 案(Answer)并显示其数值於萤幕上。 ok0X<MR!I  
S+I^!gT  
小提示: ">>"是MATLAB的提示符号(Prompt),但在PC中文视窗系统下,由於编码方式不同,此提示符号常会消失不见,但这并不会影响到MATLAB的运算结果。   =_-C%<4  
5P ke8K  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   l4T:d^Eb  
Cvn$]bt/s  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   9([6d.`~  
iuAq.$oi{  
x = 42   JP=ZUu  
t4K56H.L?  
此时MATLAB会直接显示x的值。由上例可知,MATLAB认识所有一般常用到的加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)的数学运算符号,以及幂次运算(^)。   u-><}OVf~  
]b1Li}  
小提示: MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration)。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。     p:[LnL  
>FFVY{F  
若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例: m,6h ee  
2 P}bG>M  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   T.Zz;2I  
q=0 pQ1>  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   &]NZvqdj.]  
uxDLDA$;  
>>y   E(Gr0#8  
V SAafux  
y =-0.0045   +/N1_  
z7=fDe -  
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。 u,9q<&,  
a%J /0'(d  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   nCaLdj?  
}$aNOf%:  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 z8iENECwj  
CeW7Ym  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 {D(,ft;s^  
!S,pRS+  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) _*`q(dYcf  
ScJu_A f  
sqrt(x):开平方 v5 Y)al@  
_rjBc ;a  
real(z):复数z的实部 'Y)/~\FI  
8=4^Lm  
imag(z):复数z的虚 部 ;=p;v .l  
{B^pnLc  
conj(z):复数z的共轭复数 n\>.T[$"  
gb-tNhJa@b  
round(x):四舍五入至最近整数 v" FO  
NG)7G   
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 `A{'s %$?!  
Z;J`5=TS  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 *k6$   
rWe 8D/oc  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 0O; Z  
hht+bpHl  
rat(x):将实数x化为分数表示 (`mOB6j  
v=MzI#0L  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 5KaSWw/  
R=86w_  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   V"g~q?@F  
(WMLNv  
当x<0时,sign(x)=-1;   jl@K!=q  
4 Q&mC"  
当x=0时,sign(x)=0;   +V89J!7  
C~_q^fXJt  
当x>0时,sign(x)=1。   u]#8 $M2  
ZjavD^ky  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 6#-Z@fz%  
R\ e#$"a5  
sin(x):正弦函数 v1K4$&{F  
u2om5e:  
cos(x):馀弦函数 w6v1 q:20  
`#<eA*^g5  
tan(x):正切函数 J{x##p<F$  
|vT=Nnu  
asin(x):反正弦函数 jL2MW(d^Q  
!$XO U'n  
acos(x):反馀弦函数 bY&YSlO  
6(sfpK'  
atan(x):反正切函数 cWc$ yE'  
WMA*.$Zi  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 IjgBa-o/V  
EyPy*_A  
sinh(x):超越正弦函数 P^n{Y~P=Q  
]q37Hj  
cosh(x):超越馀弦函数 :.C)7( 8S  
 ^ M8k  
tanh(x):超越正切函数 :e52hK1[T  
su%Z{f)#  
asinh(x):反超越正弦函数 ~.!?5(AH8z  
 *X0K2|  
acosh(x):反超越馀弦函数 uvNnW}G4  
[)bz6\d[  
atanh(x):反超越正切函数   P@-R5GK  
>02i8:Tp5K  
变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)运算: [lrmuf  
RNl\`>Cz  
x = [1 3 5 2];   F BE @pd  
&<#/&Pq/i  
y = 2*x+1   bmSpbX\  
.Wd.) ^?  
y = 3 7 11 5   Z,(%v.d  
>^sz5d+X  
小提示:变数命名的规则   j(UX 6lR  
+}`p"<'u  
1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母   / *O u$  
i:AjWC@]  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   nqUH6(  
'aLPTVM^  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   k-;.0!D^  
AW]("pt  
y =3 7 2 5   0<6rU  
/0X0#+kn  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   }u38:(^`ai  
;e`D#khB  
y = 3 7 2 5 0 10   x Q@&W;  
mw2rSUI{  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   WX+< 4j  
F%Ro98?{  
y = 3 7 2 0 10   {^2({A#&  
1"*Nb5s  
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:   "`y W]v  
IiYuUN1D  
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   qQ2  
:qt82tbn  
ans = 9   QYFN:XZ  
S" I#>^  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   ])3lH%4-  
oX%PsS  
ans = 6 1 -1   7"h=MB_  
UEx(~>  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 tF{{cd  
Y)@oo=oG  
]l9,t5Y  
PprQq_j  
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   h7Shl<f  
GN}9$:  
小整理:MATLAB的查询命令 q[Sp|C6x  
n0 fF,?gm  
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。)   [rD+8,zVm  
$j$\ccG  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   FRs|!\S=  
"!w[U{  
z = x'   &@`H^8  
Hzk1LKsT#  
z = 4.0000   h|$zHm  
; HR\R  
   5.2000   ;m M\, {Z  
)%nt61P\W  
   6.4000   C {H'  
4Tbi%vF{  
   7.6000   s\n,Z?m  
Nys'4kx7  
   8.8000   z}Mb4{d1  
D7n&9Z  
   10.0000     ta+"lM7A}$  
#o}{cXX#  
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:   PN)TX~}  
cfO^CC  
length(z) % z的元素个数   UJyiRP:#]>  
A~ %g"  
ans = 6   3n=O8Fp  
Hme@9(zD.  
max(z) % z的最大值   ` Q!FMv6Y^  
F#3$p$;B$  
ans = 10   !:!@dC%8_  
BGk<NEzH  
min(z) % z的最小值   R'$ T6FB5  
z; z'`A  
ans =   4   JUUF^/J  
n"`SL<K1  
小整理:适用於向量的常用函数有: wft:eQ  
VN55!l'OV  
min(x): 向量x的元素的最小值 VS@rM<K{  
^ZViQ$a"h;  
max(x): 向量x的元素的最大值 Q& unA3  
J{'zkR?Lr  
mean(x): 向量x的元素的平均值 / F  
Y-q,Ovf!  
median(x): 向量x的元素的中位数 5{x[EXE'  
$SD@D6`lL  
std(x): 向量x的元素的标准差 w7]p9B  
k)4lX|}Vm  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 ^.$r1/U  
Wb-'E%K  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) 8^ZM U{  
ef1N#z%gt  
length(x): 向量x的元素个数  TVEF+t  
dpOL1rrE  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 ZkV vL4yIK  
)]e d;V  
sum(x): 向量x的元素总和 r^ Rcjyc1  
5)zj){wL  
prod(x): 向量x的元素总乘积 N*4IxY'vX/  
C&#KdvN/r  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 eVNBhR}HS  
Ga/\kO)x_  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 (;S]{z%  
W0,"V'C  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 -<HvhW  
:?of./Df|  
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。)   nQ(:7PFa'  
->#@rF:S  
E/Gs',Y  
whp\*]8  
."@a1_F|  
J hq5G"  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   >C d&K9H  
z_iyuLRdb  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     VBj;2~Xj4h  
NBR'^6  
A =     'MM~ ~:  
UC2 OY Zb  
1  2  3  4     L08;z  
LYo7?rp  
5  6  7  8     F v^80M=z  
ng)yCa_Ny  
9  10 11  12   ^=M(K''  
Env}gCX  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   $TW+LWb   
KVe'2Q<  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   ra#)*fG,~  
3<Y;mA=hw  
A =     lNnbd?D8  
E$zq8-p|  
1  2  3  4   */h 9"B  
)RKhEm%Vr2  
5  6  5  8     DB= cc  
HC, 0" W  
9  10 11  12     {qdhp_~^l  
`U>b6 {K  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   vM;dPE7  
v7I*W/  
B = 5 6 5   s 17gi,"X  
BGYm]b\j[  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   >qGR^yvb  
5oyMR_yl  
A =     :s985sEv  
#)eJz1~  
1  2  3   4  5     Z8_gI[Zn  
g<5Pc,  
5  6  5   8  6     +}Wo=R}  
FQ ^^6Rl  
9  10 11  12  5   /XK`v=~(l{  
"TNUw&ih  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   ':>*=&  
>~8Df61o`  
A =     ^\9G{}VY  
xa^HU~  
1  3  4  5     @+vTGjHA  
)/^$JYz  
5  5  8  6     l\y*wr`  
9 3I9`!e  
9  11 12  5   fmN)~-DV9`  
90v18k  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     W{/z-&  
cCCplL  
A =     (:muxby%  
x5Pt\/ow  
1  3   4   5     'a[|}nJ3  
[|Pe'?zkf  
5  5   8   6     ]>i0;R ME  
}iloX#  
9  11  12  5   U2?gODh'  
1g.9R@Kc$  
4  3   2   1   pU'sADC  
+# >%bq x  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   3k0%H]wt  
$yK!Q)e:  
A =     mR@Xt#  
xT8"+}  
5  5   8   6     J8Db AB4X  
 n(1" 6  
9  11  12  5   QYGxr+D  
K0@7/*%  
这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。   )5OU!c  
Z9^$jw]  
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)。   _Q}z 6+_\  
!r <|F  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   %lmRe(M  
;^i,Q} b/  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   m(P)oqwM  
0G 1o3[F  
B =   PSE| 4{'  
Q7%#3ML  
5   8     g_X7@Dt  
r8.v0b"1  
9   12     &Hxr3[+$  
va;wQ~&  
5   6   d2C:3-4  
SLo/7$rct  
11  5   [{*#cr f  
F# wa)XH  
小提示: A(:)就是将矩阵A每一列堆叠起来,成为一个行向量,而这也是MATLAB变数的内部储存方式。以前例而言,reshape(A, 8, 1)和A(:)同样都会产生一个8x1的矩阵。   {r8CzJ'f  
_@TTVd  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   xGA0] _  
\&90$>h  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, ;N|>pSzmL  
PBv43uIL  
z =     , &SJ?XAs  
`s$@6r$  
7.5000   !W7ekPnK  
2[hl^f^%,  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   i=+6R  
.zt]R@@6  
z = 10*sin(pi/3)* ...   N~d]}J8}gx  
Nb1lawC  
sin(pi/3);   uBgHtjmae  
GAlO<Mu  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   vGw}e&YI  
^S|^1  
who   5ntP{p%>  
R[;Z<K\Nn?  
Your variables are:   ^B9wmxe  
Fu/CX4R_|  
testfile x   <-pbLL9  
ffVYlNQ7L  
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:   xWm'E2  
8ic_|hfY  
whos   mUbaR  
bJD"&h5  
Name Size Bytes Class   5EUkp6Y  
j@2 hI,+  
A 2x4 64 double array   4J1Q])G9  
![V- e  
B 4x2 64 double array   ~Zm(p*\T  
(I5ra_FVs  
ans 1x1 8 double array   Yt^+31/%  
9P$'ON'"  
x 1x1 8 double array   u4'Lm+&O  
d\f 5\Y  
y 1x1 8 double array   z6qC6Ck|  
Su7?-vY  
z 1x1 8 double array   .8m)^ET  
I"1\R8 R  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   s7?kU3 y=s  
S}E@*t2 h  
使用clear可以删除工作空间的变数:   :EjIV]e  
wkGF&U  
clear A   lI 8"o>-~  
ZU|nKt<GK  
A   {~"=6iyj  
a lR}|ez  
??? Undefined function or variable 'A'.   JoYzC8/r  
l?q^j;{Dw  
另外MATLAB有些永久常数(Permanent constants),虽然在工作空间中看不 到,但使用者可直接取用,例如:   m[pz u2R  
(2(hl-- 'n  
pi   F\e'z  
LtQy(F%8/  
ans = 3.1416   w <ID<  
c2nZd.SD|  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   /d4xHt5a  
<3bh-)  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 i469<^A  
R&QT  'i  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 /dqKFxB1  
 P/Z o  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 sw1XN?O  
 ,Y!)V  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) 'e)t+  
;H^!yj5H  
realmax:系统所能表示的最大数值   Wac8x%J  
ICi- iX  
realmin:系统所能表示的最小数值 x>@UqUJV  
j405G4BVW  
nargin: 函数的输入引数个数 TaC)N  
]k8XLgJ  
nargin: 函数的输出引数个数   D7%89qt  
~-6;h.x=  
1-2、重复命令   ,'j5tU?c  
R3~&|>7/T  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     1pK7EK3R  
(GV6%l#I  
for 变数 = 矩阵;     t*x;{{jL#(  
X[w9~t$\  
运算式;     ZFzOW  
{^qc`oF  
end   1/m/Iw@  
r,}Zc W+  
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。   EW`3h9v~  
;i]cmy  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   ,LW0{(&z  
mF1oY[xa_  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   LF0~H}S;6B  
K(p1+ GHC  
for i = 1:6,   ,[~EThcq  
Ort\J~ O  
x(i) = 1/i;   li{_biey}  
!cpBX>{w  
end     oGM.{\i  
d_`Ze.^   
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:     B}(YD;7vJ  
()?)Ybqss  
format rat % 使用分数来表示数值   ?`vb\K<5H;  
'>6-ie^0  
disp(x)   C@[:}ZGMV  
Y /+ D4^ L  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   p)oW'#@a  
_)|!.r&)63  
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     xv2;h4{<  
ReRRFkO"2  
h = zeros(6);   f|`{P P`\  
n33SWE(  
for i = 1:6,   7+ysE  
7Ctm({I-  
for j = 1:6,   'i,<j s3\f  
rf~Ss<  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     {R#nGsrt;  
z}&<D YD  
end     2vXMrh\  
BoXCc"q[  
end     Z(.Tl M2h  
]}B&-Yp  
disp(h)     ;gc 2vDMv  
d0xV<{,-  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   9\xw}ph  
giTlXz3D9  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   ;A C] *  
 w&-r  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   QdRMp n}q  
Re2kD/S3  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     @bPJ}C  
KyDBCCOv  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     \-B>']:R4  
QZ`<+"a0  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   rS jC/O&b  
]_Qc}pMF&  
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。   ^TjFR*S'E  
V *] !N  
hImCy9i}  
6y0C  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     :Cuae?O,  
,lUo@+  
for i = h,   LgaJp_d>9*  
*qqFIp^  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   q&M;rIo?  
8]c`n!u=`  
end   $ p0s  
OY)x Kca  
4e(@b3y  
oM VJ+#[x  
1299/871   J@5 OZFMZ  
0uvL,hF  
282/551     upJishy&I  
A~6 Cs  
650/2343   h~1QmEat  
{Xp.}c  
524/2933   lN&GfPP6  
fG{oi(T  
559/4431   {/Cd^CK  
[brrziZ  
831/8801   3ty){#:  
4 A<c@g2  
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。   zPXd]jIwV  
ks;%f34  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   =_86{wlk  
#i,O "`4  
while 条件式;   ( r O j,D  
l{R)yTO  
运算式;   M{H&5 9v  
3l^pY18H'  
end   o#Y1Uamkf  
Fzu{,b  
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:     -K !-a'J  
<uvshZ v  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   G9i#_  
okv7@8U#p  
i = 1;   -bE|FFU  
mvw:E_  
while i <= 6,     d?K8Ygz  
IlrmXSr  
x(i) = 1/i;     Dmw,Bi*  
u|ZO"t  
i = i+1;     Xx^c?6YM  
%Xl@o  
end   :o:??tqw  
`zL9d lZ  
format short %F~ dmA#:  
wnX6XyUH  
{x: IsQZ  
Ixw,$%-]y6  
1-3、逻辑命令   GZ={G2@=I  
I%Awj(9BS  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   8M|Q^VeT,1  
.EcMn  
if 条件式;     $d"+Njd  
erqB/C  
运算式;     [h1{{Nb#ez  
U`Zn*O~/  
end     <wC1+/]  
5f5ZfK3<i  
if rand(1,1) > 0.5,     >W<5$.G  
U*@_T3N  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   2XtQ"`)  
Oc.>$  
end     NEk [0  
,zFN3NLtA  
Given random number is greater than 0.5. Ba6xkEd  
2}b bdXx  
#vSI_rt9I  
N[-)c,O  
1-4、集合多个命令於一个M档案     7h2bL6Y88  
To`?<]8  
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:   7r>W r#  
5IK@<#wE  
pwd % 显示现在的目录   m 5Kx}H~  
F?B=:8,}  
ans =     i`qh|w/b_  
E`|qFG<  
D:\MATLAB5\bin   u W T[6R  
;j=1 oW  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   @Xmk Im  
H JiP:{  
type test.m % 显示test.m的内容   ks D1NB;9  
BE~[%6T7  
% This is my first test M-file.   $w\, ."y  
LnGSYrx1  
% Roger Jang, March 3, 1997   5MJ'/Fy(  
3:Wr)>l}#  
fprintf('Start of test.m!\n');   ;>N ~ ,Q  
=HHg:"  
for i = 1:3,   c29Z1Zs2)  
/3]|B%W9  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     Ysu/7o4  
Oe`t!&v  
end   @_3$(*n$~  
[2V/v  
fprintf('End of test.m!\n');   yxbTcZ  
s 'x mv{|  
test % 执行test.m   ?C35   
=L%3q<]p  
Start of test.m!   #cS,5(BM  
 t;Om9  
i = 1 ---> i^3 = 1   n~j[Pw  
-::%9D}P|  
i = 2 ---> i^3 = 8   7`HUwu  
U.OX*-Cd  
i = 3 ---> i^3 = 27   Wh5O{G@Ut  
UI C? S  
End of test.m!   xQap44KPZ  
>N-%  
小提示:第一注解行(H1 help line) test.m的前两行是注解,可以使程式易於了解与管理。特别要说明的是,第一注解行通常用来简短说明此M档案的功能,以便lookfor能以关键字比对的方式来找出此M档案。举例来说,test.m的第一注解行包含test这个字,因此如果键入lookfor test,MATLAB即可列出所有在第一注解行包含test的M档案,因而test.m也会被列名在内。   mC92J@m/L!  
Bw.&3efd  
严格来说,M档案可再细分为命令集(Scripts)及函数(Functions)。前述的test.m即为命令集,其效用和将命令逐一输入完全一样,因此若在命令集可以直接使用工作空间的变数,而且在命令集中设定的变数,也都在工作空间中看得到。函数则需要用到输入引数(Input arguments)和输出引数(Output arguments)来传递资讯,这就像是C语言的函数,或是FORTRAN语言的副程序(Subroutines)。举例来说,若要计算一个正整数的阶乘 (Factorial),我们可以写一个如下的MATLAB函数并将之存档於fact.m:   i&)C,  
(p=GR#  
function output = fact(n)   y>|XpImZ  
B}+9U  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   "|`9{/]  
g/p9"eBpq  
output = 1;     lVtn$frp  
C} _:K)5q  
for i = 1:n,     *J5RueUG  
GK?R76d  
output = output*i;     J5_Y\@  
F  t/ x 5  
end     9PK-r;2  
9X9zIh]JV  
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:   3z92Gy5cr  
5KE%@,k k  
y = fact(5)   =@=R)C4f*  
MmH_gR  
y = 120   _PUm Pom.  
;<@6f@  
(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,  O'|P|  
5dw@g4N %^  
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。   kDY]>v  
)+4}Ix/q  
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)。   EZQ+HECpK  
#UCQiQfP  
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。 vx}Z  
&iy(oM  
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:   =^y{@[p`(  
1[g!^5W  
function output = fact(n)   =GKYroNM  
jI`To%^ Y  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   Ty0T7D   
W<|K  
if n == 1, % Terminating condition   m$mY<Q  
(L:Fb  
output = 1;   w <>6>w@GZ  
iz>y u[|  
return;   [=ak>>8  
2vdQ&H4  
end   bL],KW;Q  
7h9[-d6  
output = n*fact(n-1);     0!,gT H>  
"Xk%3\{P  
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。   xT?}wF  
qvU$9cTY  
dwbY"t[9  
l3?,gd.-  
1-5、搜寻路径   NU&^7[!yl  
dFP-(dX#  
在前一节中,test.m所在的目录是d:\mlbook。如果不先进入这个目录,MATLAB就找不到你要执行的M档案。如果希望MATLAB不论在何处都能执行test.m,那麽就必须将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径(Search path)上。要检视MATLAB的搜寻路径,键入path即可:   *tfDXQ^mN  
hf+/kc!>i  
path     1;:t~Y  
|8qK%n f}  
MATLABPATH   M|5]#2J_2  
m7wc)"`t  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   a3dzok  
7|M$W(P  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   A6UdWK  
5Jhbf2-  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   opcR~tg@r  
56=K@$L {F  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     EOPS? @  
SeNF!k% Y  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     ;Ma/b=Y  
Pm#x?1rAj  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     tk)>CK11  
}y-;>i#m=g  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     w{e3U7;  
L>~@9a\jO  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   MX`Wg  
mU3Y)  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   2 ]DCF  
aFr!PQp4{  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   or%gTVZ  
2c"N-c&A  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   SGBVR^  
 [ }p  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   Ck3QrfM  
3KZ y H  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   _<%\h?W$  
4kaE}uKU  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     BbXU| QtY  
uhTKCR~  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   ~~xyFT+{F  
}c35FM,  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   a81!~1A  
cZaF f?]k  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   + U+aWk  
OK M\"A4  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   zM_DE  
O>SuZ>g+7  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   % UW=:  
JtYYT/PB  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   tKG;k"wk  
9ra HSzK@d  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   5 Q6{(q|M  
W s^+7u  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   JNxW6 cK  
}>{ L#JW  
d:\matlab5\toolbox\tour     <ELziE~>V  
:cXIO  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   &Rt+LN0qB0  
6K4`;  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   x1m8~F  
Kf05<J!  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     u Q:ut(  
*=$[}!YG  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   :u >W&D  
G *mO&:q  
d:\matlab5\toolbox\local   B^i mG  
j<l#qho{h  
此搜寻路径会依已安装的工具箱(Toolboxes)不同而有所不同。要查询某一命令是在搜寻路径的何处,可用which命令:     ER~T'-YMS  
E/wQ+rv  
which expo   x1 ;rb8  
(j8GiJ]{L,  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   )3]83:lD2  
xHEVR!&c4  
很显然c:\data\mlbook并不在MATLAB的搜寻路径中,因此MATLAB找不到test.m这个M档案:   ov\Ct%]  
r+p@X  
which test   Po Yr:=S?  
=w',-+@  
c:\data\mlbook\test.m   S}zC3  
PU^[HC*K  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   b(q$j/~ zb  
F3r S6_  
path(path, 'c:\data\mlbook');     Fy 4Tvg  
{ A:LAAf[6  
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 Ff[H>Lp~  
((-aC`  
test.m:   sTd}cP  
ltNuLZ  
which test   2-8YSHlh  
a<f;\$h]  
c:\data\mlbook\test.m   vx04h~  
4|zd84g  
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。   g/OI|1a  
96vj)ql  
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:   nHI(V-E2:H  
kj x>  
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。   xh{mca>?G  
5+y@ ]5&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。   ow-+>Y[qZ  
AiY|O S3R  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   VKT@2HjNT`  
C@ FxB[  
1.将test视为使用者定义的变数。 hA@zoIoe  
X"kXNKV/n  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 z8g=;><  
K{|w 43>D  
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。 W=~id"XtJ  
Bp &6x;MJf  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 B`LD7]ew  
NV:>a  
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。   '!pAnsXfO  
lxm*;?j`W  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   ah 4kA LO  
)qbI{^_g  
T48BRVX-F  
S2Zx &D/_  
1W*V2`0>  
IZ+ *`E  
1-6、资料的储存与载入   Po!oN~r  
7Aqn[1{_O  
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:   T:c7@^=  
GNs#oM  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 y^9bfMA  
+IvNyj|  
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。   <sa #|Y$  
|Es0[cU  
以下为使用save命令的一个简例:   37#cx)p^f  
}(m1ql  
who % 列出工作空间的变数   Cm^Yl p  
a-fv[oB  
Your variables are:   6j_ 678  
x,w8r+~5  
B h j y   %z30=?VL  
 "";=DH  
ans i x z   [9LxhPi  
Ih; aBS  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   `4_c0 q)N4  
qbH %Hx  
dir % 列出现在目录中的档案   V)=Z6ti  
Qy/uB$q{A  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   )GK+  
z23#G>I&  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   \Ps5H5Qk;  
k<!<<,Z  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   B`#*o<eb  
]}.0el{  
delete test.mat % 删除test.mat   WX LK89ev\  
uN8/Q2   
以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   ^1R"7h  
AH|Y<\  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 sp^Wo7&g  
pKq]X}[^c  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   <Kg2$lu(_`  
iM"asEU  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   .wP/ai>}  
Oc#>QZ3  
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。 ?HV}mS[t  
oooS s&t  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 Z0 aUHWms  
]Y{,Nx  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     cu)U7  
02(h={  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   /p,{?~0mj  
^,`M0g\$  
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。   Oo1ecbY  
se#@)LtZ  
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:   f9a$$nb3`  
Zb"jB$58  
clear all; % 清除工作空间中的变数   iKhH^V%j  
1\y@E  
x = 1:10;   _W}(!TKO  
g>yry}>04%  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   2[ksi51y  
b4)k&*dfR  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   _KN: o10U  
\ADLMj`F|  
who % 列出工作空间中的变数   $R?@L  
'$?du~L-  
Your variables are:   Kr]z]4.d@  
|kc@L`7s  
testfile x   V 9Hl1\j^  
F\-Si!~oOz  
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。   ^&MK42,\  
ke\[wa_!6b  
1-7、结束MATLAB   7E\g &R.  
lH6fvz  
有三种方法可以结束MATLAB:   kM;o0wi  
l sr?b  
1.键入exit !3V{2-y$-  
X8Fzs!L`  
2.键入quit :v)6gz(p  
v%nP*i9  
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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