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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     {0+WVZ4u  
pZ*%zt]-a  
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:   { Dm@_&  
^C~R)M:C  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   Ja&S_'P[  
!fe_w5S^  
ans =4.2000   `Xeiz'~f8  
0:I<TJ~P  
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。 * Wp?0CP  
:t "_I  
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。   s~>1TxJe  
,H.5TQ#  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   P4{~fh(  
YuIF}mUr"  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   0!0o[3*  
<ty]z!B  
x = 42   W?kJ+1"(  
tEo-Mj5:  
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(^)。    R:Ih#2R  
#rr!A pJ  
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。     YjL'GmL<  
2,g4yXws5  
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: Np$&8v+en  
b]xoXC6@t  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   1 \aTA,  
/!;v$es S  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   d@a<Eq  
)'RaMo` 4  
>>y   [ "3s  
9MI9$s2y  
y =-0.0045   8L_OH  
*pnaj\  
在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数。 O8" t.W  
3>MILEY^  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   xb0,dZb  
.<fdX()e,  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 ,:'JJZg@  
b$*2bSdv0<  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 FAM:; F30  
2T(+VeMQ=  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) UmGKj9u  
f.aa@>  
sqrt(x):开平方 5cU:wc  
kn$_X4^?  
real(z):复数z的实部 oq$#wiV"Q  
Q_iN/F  
imag(z):复数z的虚 部 L%\Wt1\[  
A:Gd F-;[  
conj(z):复数z的共轭复数 :WQlpLn  
_ gYj@ %  
round(x):四舍五入至最近整数 ln8NcAEx  
0} &/n>F  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 W1)<!nwA  
NR8`nc1~  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 6~W@$SP,F  
V'Kied+  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 }KIS_krs  
VEI ct{  
rat(x):将实数x化为分数表示 SRk!HuXh  
&^HVuYa.0  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 f$-n %7  
NR k~  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   <BZC5b6  
5%fWX'mS  
当x<0时,sign(x)=-1;   ]a~sJz!  
>C6S2ISSz  
当x=0时,sign(x)=0;   k[a<KbS  
?(K=du  
当x>0时,sign(x)=1。   uG6.(A1LM  
 ^QJJ2jZ  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 tQNrDp+  
5*YvgB;  
sin(x):正弦函数 2@2d |  
em0Y'J  
cos(x):馀弦函数 cYC^;,C &|  
&$_!S!Sa/  
tan(x):正切函数 u SQ#Y^V_  
/w5*R5B{  
asin(x):反正弦函数 ,i<cst)$u  
T=M##`jP%  
acos(x):反馀弦函数 _<sN54  
o}/|"(K  
atan(x):反正切函数 DQXcf*R  
h| wdx(4  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 Kn@#5MC rU  
. 43cI(  
sinh(x):超越正弦函数 q jc4IW t~  
,~ZD"'*n6g  
cosh(x):超越馀弦函数 D^.  c:  
pXN'vP  
tanh(x):超越正切函数 ug ;Xoh5w  
GxG~J4  
asinh(x):反超越正弦函数 '#LzQ6Pn  
R*lq7n9  
acosh(x):反超越馀弦函数 c};%VB  
u?dPCgs;h  
atanh(x):反超越正切函数   wW)(mY?   
(y.N-I,  
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: =IQ}Y_xr  
Mkk.8AjC|  
x = [1 3 5 2];   -40X3  
d *gv.mE  
y = 2*x+1   QOg >|"KL  
Rb:<?&7ZzN  
y = 3 7 11 5   m<>BxX  
y<Xu65  
小提示:变数命名的规则   C]5 kQ1Og  
1Pw1TO"Z  
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   [*zg? ur  
!R\FCAW[x  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   L98T!5)  
r=Lgh#9S  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   N\|z{vn  
H2Wlgt  
y =3 7 2 5   \-;f<%+  
n^ fUKi*;  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   0]c&K  
2y^:T'p  
y = 3 7 2 5 0 10   b=:ud[h  
Q9O_>mZy  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   ^-k"gLg  
={oNY.(Q  
y = 3 7 2 0 10   V27RK-.N!  
U[?_|=~7  
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:   E;C{i  
/ugyUpyg  
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   ;j1E6  
Gg9MAK\C9  
ans = 9   c5WMN.z  
|JYb4J4Ni  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   ~r8<|$;  
fy"}# 2  
ans = 6 1 -1   ..u{v}4&  
HBE[q#  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 ;Hk3y+&]a  
_(h=@cv  
z6E =%-`  
,*6K3/kW  
若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):help linspace   /CsP@f_Gw  
Vl5>o$G|<.  
小整理:MATLAB的查询命令 Y#68_%[  
={P`Tve  
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。)   C&w0HoF  
L@(. i  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   -\?-  
tjXg  
z = x'   PtW2S 1?j  
NLL"~  
z = 4.0000   e3;D1@  
63u%=-T%a  
   5.2000   Q+ V<&  
BkXv4|UE  
   6.4000   '|ntwK*f  
;Y*K!iFWH  
   7.6000   mk1R~4v  
*GE6zGdN  
   8.8000   tf6m .  
hp'oiR;~w  
   10.0000     Wds>'zzS  
,6g{-r-2  
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:   > U?\WgE$  
Nz`8)Le  
length(z) % z的元素个数   :gwmk9LZ  
:Pdh##k  
ans = 6   /OztkThx=  
J2VPOn  
max(z) % z的最大值   ?Xypn#OPt  
1 gjaTPwY  
ans = 10   o-RZwufZ`  
f~mwDkf?L  
min(z) % z的最小值   q ][kD2  
.2JZ7  
ans =   4   jD S\  
9/0H,qZc  
小整理:适用於向量的常用函数有: u?72]?SM  
nb/q!8  
min(x): 向量x的元素的最小值 Wu$ryX  
(]'wQ4iQ  
max(x): 向量x的元素的最大值 8m iJQIq  
c2g[w;0"  
mean(x): 向量x的元素的平均值 Q;3`T7  
n>.@@  
median(x): 向量x的元素的中位数 i;%G Z8  
Ro2V-6 /  
std(x): 向量x的元素的标准差 I(~([F2  
IwnDG;+Ap  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 Fw&ImRMk  
SnFyK5  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) Qt4mg?X/  
]j7`3%4uK  
length(x): 向量x的元素个数 p+=zl`\=|  
tjtvO@?1-  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 R5=J:o  
S&UP;oc  
sum(x): 向量x的元素总和 fU$Jh/#":  
3:jxr  
prod(x): 向量x的元素总乘积 &{8:XJe*,%  
Fc`IRPW<  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 p4z4[=-:  
>WLX5i&  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 _?"y1 L.  
KU$,{Sn6@  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 8+w*,Ry`  
_=I1  
cross(x, y): 向量x和y的外积 (大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。)   f u\j  
FA,n>  
F*U(Wl=  
*.nSv@F  
>|%3j,<U  
+g?uvXC&  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   2EM6k|l5  
}'wZ)N@  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     I=&i &6v8G  
l GYW[0dy  
A =     O MQ?*^eA  
.\$A7DD+A  
1  2  3  4     Zm*d)</>  
4$VDJ  
5  6  7  8     5?H8?~&dz  
}d}sC\>U  
9  10 11  12   >U* p[FGW  
If'2 m_  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   #:BkDidt2v  
$>#0RzU  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   h'em?fN(  
(mP{A(kwJ  
A =     mTu>S  
i;{lY1  
1  2  3  4   rAP="H<  
8'@5X-nD  
5  6  5  8     L<=Dl  
| U0s1f  
9  10 11  12     Szt2 "AR  
8?LT*>!  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   Z#@  
z0LspRaz  
B = 5 6 5   h%F.h![*  
$i+@vbU6  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   j|pTbOgk%  
AHn!>w,  
A =     giu{,gS0?M  
`>UUdv{C  
1  2  3   4  5     v@QnS  
N,lr~ 6)  
5  6  5   8  6     nxhlTf>3  
jC[_uG  
9  10 11  12  5   0fX` >-X  
{E%c%zzQ  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   J/P[9m30[  
BAXu\a-C_  
A =     >m lQ@Z_O  
|oU I2<"  
1  3  4  5     36{OE!,i  
T1$p%yQH  
5  5  8  6     rM.Pc?Z  
xz0t8`N oN  
9  11 12  5   .?s jr4   
3}s]F/e  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     G@Z%[YNw  
)B $Q  
A =     wi+Q lf  
Pl/Xh03E  
1  3   4   5     ByP<-Deh  
TaSS) n  
5  5   8   6     ?7wcv$K5  
=YVxQj  
9  11  12  5   RiAg:  
&4evh<z  
4  3   2   1   }v}F8}4  
ZqrS]i@$  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   oS$7k3s fj  
xdbzp U  
A =     aHu0z:  
8/j|=Q,5  
5  5   8   6     -4+'(3qr  
*w0|`[P+h  
9  11  12  5   nG3SDL#(k  
{+#{Cha  
这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。   VD&wO'U  
UfPB-EFl$D  
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)。   kOo  Vqu  
,w6?Ap  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   i/-IjgM"-  
Sak^J.~G[  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   sE&nEc  
FVl, ttW  
B =   FJH>P\+  
j?*n@'   
5   8     %t,42jQ9  
sryA(V  
9   12     RQWUO^&e^  
yLLA:5Q1  
5   6   SujEF` "  
SaGI4O_\s  
11  5   |)To 0Z  
p/_W*0/i  
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。   Pq<43:*?  
gYN;F u-9Z  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   ^k % +ao  
EsWB|V>  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, {@L{l1|0  
G3|23G.~)(  
z =      !{V`N|0  
u,iiS4'Ze  
7.5000   )M Iw/  
d(t)8k$  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   Q (N'Oj:J  
r)>'cjx/  
z = 10*sin(pi/3)* ...   XOqHzft h6  
0y<9JvN$9  
sin(pi/3);   z5({A2q  
}P%gwgPK  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   wT+60X'  
)?&mCI*  
who   |mG;?>c)  
74 ptd,  
Your variables are:   _Q^jk0K8ga  
]b}3f<  
testfile x   Rq|5%;1  
"K>!+<  
这些是由使用者定义的变数。若要知道这些变数的详细资料,可键入:   l]DRJ  
@Z$fEG)9  
whos   4`v[p4k  
#q34>}O< O  
Name Size Bytes Class   6C.!+km  
o+OX^F0  
A 2x4 64 double array   _d~GY,WTdO  
+>it u J  
B 4x2 64 double array   p({|=+bl  
24InwR|^  
ans 1x1 8 double array   }T902RL0  
5r8 [ "  
x 1x1 8 double array   gjT`<CW  
@:hWahMy  
y 1x1 8 double array   yT3K 2A  
ArX*3  
z 1x1 8 double array   ZPM7R3%V)z  
WR.7%U';  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   tMf5TiWu@  
(ce)A,;  
使用clear可以删除工作空间的变数:   RToX[R;1E  
b N>Ar  
clear A   z&GGa`T"  
Ca"i<[8  
A   O{]}{Ss  
0~<t :q!  
??? Undefined function or variable 'A'.   *X|%H-Q:H`  
FGwgSrXL7  
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:   uTbMp~cYB  
$\4Or  
pi   F r2 +p  
_;(Q MeR  
ans = 3.1416   ,aWfGh#$  
\<%FZT_4~  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   8v;T_VN  
I GcR5/3  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 l%2B4d9"v  
JLyFk V/  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 8r\xQr'8h  
jS/$ o?  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 A]V<K[9:b  
+xmZK<{<  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) wAb_fU&*  
C$c.(5/O  
realmax:系统所能表示的最大数值   Yu^}  
Ke&fTK  
realmin:系统所能表示的最小数值 )^^}!U#|e  
A,ao2)  
nargin: 函数的输入引数个数 Y50$ 2%kM  
qn\>(&  
nargin: 函数的输出引数个数   H @E-=Ly  
/ dn]`Ge)  
1-2、重复命令   wIbc8ze  
~u-`L+G"6  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     |om3*]7  
\=~<I  
for 变数 = 矩阵;     CV7.hF<  
X_|} b[b  
运算式;     WUi7~Ei}  
F{<r IR  
end   ~RE`@/wQ]  
R ?\8SdJ  
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。   Nb{oH+$b  
5 4LCoG/  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   q`;URkjk  
N=L urXv  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   *XzUqK  
<~8W>Y\m  
for i = 1:6,   K<_H`k*x  
@49^WY  
x(i) = 1/i;   E3KPJ`=!*"  
\J\1i=a-=  
end     QnOa?0HL/  
khu,P[3>  
在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列:     !! K=v7M  
Ri-wbYFaP  
format rat % 使用分数来表示数值   IX3U\_I#  
i|d41u;@  
disp(x)   "|&*MjwN6  
XJ NKM~  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   -s!PO;qm  
1Q;` <=  
for圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i列、第j行的元素为     @',;/j80  
ZmHl~MR@  
h = zeros(6);   4-n.4j|  
3 \WdA$Wx  
for i = 1:6,   Rx<pV_|H,  
U&a]gkr  
for j = 1:6,   9VY_gi=vL  
]V]o%onW  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     G`W+m*[U+M  
Zj<T#4?8  
end     4* hmeS"  
hg>YOf&RG  
end     jH G(d$h  
Qqaf\$X  
disp(h)     +%~g$#tlJo  
4%{m7CK}  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   gddGl=rm  
WL~`L!_. A  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   6a!X`%N=  
d16 PY_  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   C|JWom\J  
1|89-Ii]  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     %~[F^  
cK } Qu  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     u@3w$"Pv1  
>y@w-,1he  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   3WVHI$A9  
vtT:c.~d  
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。   *]=)mM#  
}bTMeCgI  
}A;Xd/,'r  
] 7O?c=  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     'mM5l*{  
q.t5L=l^ r  
for i = h,   `F@yZ4L3S  
M>#{~zr  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   h^)2:0#{I  
3^a"$VW1  
end   5%$#3LT|  
^eRuj)$5A  
:[&X*bw[  
;D7jE+  
1299/871   Sm,$~~iq}  
Kna'5L5"  
282/551     5W48z%MN  
|+bG~~~%j  
650/2343   tQ67XAb  
|"< I\Vs:  
524/2933   #wyS?FP-  
@:@rks&  
559/4431   jj2UUQ|  
>vU Hf`4T  
831/8801   KPhqD5, (  
qr 9 F  
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。   JNz0!wi  
`dZ|}4[1  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   ZJ(!jc$"*%  
K/-D 5U  
while 条件式;   EUkNh>U?  
AngwBZ@  
运算式;   oX~CTunP  
4#w^PM8}  
end   d8#j@='a*  
Q/9b'^UJ  
也就是说,只要条件示成立,运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子,我们可用while?圈改写如下:     a5M>1&j/eC  
ap~Iz  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   p rgjU  
B .mV\W  
i = 1;   cw.7YiU  
!Xi>{nV  
while i <= 6,     i`$rzXcS  
-wfV  
x(i) = 1/i;     C.-a:oQ[  
ihrrmlN?  
i = i+1;     ,GIqRT4K  
z sPuLn9G  
end   #Au&2_O  
W\7*T1TDj  
format short YC<I|&"  
\irjIXtV  
ltR^IiA}  
}i:'f 2/  
1-3、逻辑命令   beE%%C]X  
D$E9%'ir  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   :F=nb+HZ  
}HorR2(`N  
if 条件式;     2\de |'  
AtDrQ<>y'  
运算式;     /p0LtUMu  
($> 0&w  
end     I/jr` 3Mj  
(02(:;1  
if rand(1,1) > 0.5,     YPnJldVn  
5FI>T=QF  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   rU@?v+i  
5i#w:O\cz  
end     nn4Sy,cz  
XH$|DeAFM  
Given random number is greater than 0.5. YCO:bBmp:  
>r3< O=Z7  
W2h[NimU  
|LE++t*X~  
1-4、集合多个命令於一个M档案     `r(J6,O  
|9]K:A  
若要一次执行大量的MATLAB命令,可将这些命令存放於一个副档名为m的档案,并在 MATLAB提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令的档案都以m为副档名,因此通称M档案(M-files)。例如一个名为test.m的M档案,包含一连串的MATLAB命令,那麽只要直接键入test,即可执行其所包含的命令:   Ky$G$H  
m?$G(E5  
pwd % 显示现在的目录   x)ZH;)  
Eo&qc 17)`  
ans =     4ZpF1Zc4B  
bGc|SF<V  
D:\MATLAB5\bin   e~]e9-L>I  
yuDd% 1k  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   C /XyDbH  
B Rj KV  
type test.m % 显示test.m的内容   .oN Sg.jG  
_)2TLA n3  
% This is my first test M-file.   8k?L{hF|nW  
b2%bgs  
% Roger Jang, March 3, 1997   _kX/LR"L+  
|S`yXsg  
fprintf('Start of test.m!\n');   bI6wE'h  
ULmdt   
for i = 1:3,   @i-@mxk6<  
./y[<e  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     T ) f_W  
SliQwm5  
end   0lr4d Y  
ef:$1VIBda  
fprintf('End of test.m!\n');   L00 ;rTs>  
x~Ly$A2p  
test % 执行test.m   qZ_fQ@   
|O+>#  
Start of test.m!   o\;"|O}  
~V"cLTj"  
i = 1 ---> i^3 = 1   (`.qG &6p  
ss@}Dt^  
i = 2 ---> i^3 = 8   4m[C-NB!g  
&t|V:_?/x  
i = 3 ---> i^3 = 27   J~'Q^O3@  
as |c`4r\O  
End of test.m!   qs1.@l("  
hIo S#]  
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。   :F w"u4WI  
xc<eU`-' b  
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:   gXLZ)>+A+  
CSqb)\8Oi*  
function output = fact(n)   K-k.=6mS  
h)l&K%4;  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   {e[pSD6   
\R>5F\ 0  
output = 1;     n5* {hi  
|U$de2LF  
for i = 1:n,     mx(%tz^t  
m/c&/6nk  
output = output*i;     g6/N\[b%  
H0b6ZA%n  
end     kPX2e h  
NRuG?^/}d  
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:   $aPHl  
3auJ^B}  
y = fact(5)   L8w76|  
ZDkD%SCy  
y = 120   )\D40,p  
/mB Beg^a  
(当然,在执行fact之前,你必须先进入fact.m所在的目录。)在执行fact(5)时, PVS<QN%  
fByh";<`P  
MATLAB会跳入一个下层的暂时工作空间(Temperary workspace),将变数n的值设定为5,然後进行各项函数的内部运算,所有内部运算所产生的变数(包含输入引数n、暂时变数i,以及输出引数output)都存在此暂时工作空间中。运算完毕後,MATLAB会将最後输出引数output的值设定给上层的变数y,并将清除此暂时工作空间及其所含的所有变数。换句话说,在呼叫函数时,你只能经由输入引数来控制函数的输入,经由输出引数来得到函数的输出,但所有的暂时变数都会随着函数的结束而消失,你并无法得到它们的值。   BUA6(  
Rp`_Grcd  
小提示:有关阶乘函数 前面(及後面)用到的阶乘函数只是纯粹用来说明MATLAB的函数观念。若实际要计算一个正整数n的阶乘(即n!)时,可直接写成prod(1:n),或是直接呼叫gamma函数:gamma(n-1)。   JfP\7  
Z(k\J|&9C  
MATLAB的函数也可以是递?式的(Recursive),也就是说,一个函数可以呼叫它本身。 1S[5#ewB;j  
3 +8"  
举例来说,n! = n*(n-1)!,因此前面的阶乘函数可以改成递式的写法:   Xlqz8cI  
tC@zM.v%  
function output = fact(n)   'D0X?2  
{Sr=SE  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   .xLF}{u  
/@:up+$  
if n == 1, % Terminating condition   nvs}r%1'5  
yhtvr5z1  
output = 1;   VM]GYz|#]  
`l gjw=  
return;   qzH qj;  
<jRFN&"h}  
end   B/sBYVU  
l@tyg7CwY  
output = n*fact(n-1);     Yf!*OGF  
+F7<5YW&(  
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。   %7(kP}y*  
`Ge+(1x  
8G5) o`  
i#]aV]IT  
1-5、搜寻路径   pe!dm}!h[  
V@f6Lj  
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:   8R)D! 7[l  
/J[H5uA  
path     E/dO7I`B   
{KU.  
MATLABPATH   X@yr$3vC  
0 .FHdJ<  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   Xb<DpBrk  
W<rTq0~$?  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   (! 0j4'  
V{T{0b" \U  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   iBKb/Oi6  
h5&/hBN  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     SvX=isu!.  
&$b\=  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     @3 -,=x  
Gq0]m  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     zmB31' _  
7>'uj7r]=  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     o9m  
{*?sVAvj  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   C@y}*XV[b  
(Pk"NEP   
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   *?^Z)C>  
${eY9-r_%  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   %ezb^O_6v  
$Wr\ [P:  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   E7X!cm/2<  
Cdp]Nv6  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   ^s^ JzFw  
4#^'lKIx  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   49+ >f  
hncS_ZA  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     SUH mBo"}  
JJ/1daj  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   y:[BP4H?y  
;dqk@@O"(  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   0W T#6D  
)\T@W  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   -ajM5S=d*  
0PnD|]9:  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   L@{!r=%_>  
.q0218l:dF  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   QU^/[75Ea0  
u(pdP"  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   |Z`M*.d+  
V I6\   
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   `6a]|7|f  
UGhW0X3k  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   'oz hz2s  
X}oj_zsy;^  
d:\matlab5\toolbox\tour     nE/=:{~Ws  
p+, 1Fi  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   IK*oFo{C=K  
p= !#],[  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   %&^Q(f  
n,t6v5>88  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     79)A%@YHQQ  
_9D|u<D  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   3g4e' ]t  
}qc#lz  
d:\matlab5\toolbox\local   z>4 D~HX  
Tr}R`6d$  
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:     oi7 3YOB  
9*#$0Y=  
which expo   '5'3_vM  
?22d},.  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   !8.En8Z<D-  
rmOQ{2}  
很显然c:\data\mlbook并不在MATLAB的搜寻路径中,因此MATLAB找不到test.m这个M档案:   BjM+0[HC  
Vy]A,Rn7  
which test   Xo2^N2I  
bfFmTI$,  
c:\data\mlbook\test.m   "$GK.MP5  
b.QpHrnhtK  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   x+4v s s  
EPc!p>  
path(path, 'c:\data\mlbook');     YzVN2f!n  
nz^nptw  
此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到 E]NY (1  
x_yF|]aI!  
test.m:   f2NA=%\  
kEO1TS  
which test   z VdKYs i^  
xJ-*%'(KZ  
c:\data\mlbook\test.m   D/Rv&>Jh  
l{8CISO*  
现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。   C1 W>/?XC  
H ZPcd_(  
小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径:   h-7A9:  
~L~]QN\3  
1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。   1YFeVMc  
s}wO7Df=+  
2.MATLAB在执行matlabrc.m时,同时也会在预设搜寻路径中寻找startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在MATLAB启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令),放在此档案中。   I-,>DLG  
qmEoqU  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   `aIG;@Z  
T)8p:}P!  
1.将test视为使用者定义的变数。 B~?c3:6  
HL@TcfOe~  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 zhX;6= X2  
T8U[xu.>  
3.若test不是永久常数,检查其是否为目前工作目录下的M档案。 i-b1d'?Rb  
gt/!~f0r  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 gV|Y54}T  
H<,bq*@  
5.若在搜寻路径中找不到,则MATLAB会发出哔哔声并印出错误讯息。   #pX8{Tf[  
G;NB\3 ~X  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   }t\ 10nQ  
p'}lN|"{O  
w,Q)@]_  
~ 7}]  
DcN"=Y  
X@!X6j  
1-6、资料的储存与载入   ojoxXly`  
uoHqL IpQ  
有些计算旷日废时,那麽我们通常希望能将计算所得的储存在档案中,以便将来可进行其他处理。MATLAB储存变数的基本命令是save,在不加任何选项(Options)时,save会将变数以二进制(Binary)的方式储存至副档名为mat的档案,如下述:   JA<~xo[Q9  
S;8.yj-  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 VG)="g[%)  
+#~O'r]%GG  
save filename:将工作空间的所有变数储存到名为filename.mat的二进制档案。 save filename x y z :将变数x、y、z储存到名为filename.mat的二进制档案。   !Av1Leb9$  
8b7;\C~$p  
以下为使用save命令的一个简例:   ~T02._E  
Pu..NPl+  
who % 列出工作空间的变数   "R23Pi  
@bT3'K-4  
Your variables are:    i S  
KaW~ERx5  
B h j y   B9*Sfw%  
"Hht g:  
ans i x z   cz#_<8'N  
+*C^:^jA  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   WNa3^K/W{  
IcFK,y%1  
dir % 列出现在目录中的档案   oIb) Rq!m  
;g9%&  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   \i0-o8q@I  
sL i*SR  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   j=W@P-  
RL*]g*  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   \5hw9T&[B  
kwlC[G$j7  
delete test.mat % 删除test.mat   :G 5C ]'t  
)[jy[[K(  
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:   z h%qS~8Yv  
~^$MA$/p  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 /UHp [yod  
)b92yP{  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   Rg&19 }BU  
cy3M^_5B<  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   1Nj=B_T  
bMmra.x4L  
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。 c&*l"  
.S!-e$EJ  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 ! =WcF5  
&XQZs`41+  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     Q#pnj thM  
<KLg0L<W  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   F;kvH  
-B 9S}NPo  
load filename:load会寻找名称为filename.mat的档案,并以二进制格式载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。load filename -ascii:load会寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。   h0Jl_f#Y  
Pm^lr!3p  
若以ASCII格式载入,则变数名称即为档案名称(但不包含副档名)。若以二进制载入,则可保留原有的变数名称,如下例:   f`|G]da-3o  
El (/em  
clear all; % 清除工作空间中的变数   e+@xs n3  
\Y e%o}.{  
x = 1:10;   kA^A mfba  
*1bzg/T<  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   e$|VG* d  
m7m \`;  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   J3B.-XJ+n  
rzu s  
who % 列出工作空间中的变数   ET-Vm >]  
6Z8l8:r-6  
Your variables are:   Qq3fZ=  
K-(;D4/sQE  
testfile x   cZi[(K  
3cC }'j  
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。   Qra>}e%*  
ETp'oh}?  
1-7、结束MATLAB   v!trsjb  
pjN:&#Y]  
有三种方法可以结束MATLAB:   C[YnrI!  
]XUSqai  
1.键入exit 2xTT)9Tq*  
S$O,] @)  
2.键入quit ~/|zlu*jpc  
r1Z<:}ZwK  
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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