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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     3S" /l  
8N \<o7t%  
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:   p<3<Zk 7~0  
T^vhhfCUr  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   %OOkPda  
OX%#8Lx  
ans =4.2000   Jv}&8D  
:W;eW%Y  
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。 cQ |Q-S  
;cB3D3fR.  
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。   Cz &3=),G  
E^A S65%bL  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   [:uHe#L  
Ec@cW6g(%  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   FbRGfHL[  
!o1IpTN  
x = 42   4:-x!lt  
V>/,&~0  
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(^)。   qsQ{`E0  
"$pbK:  
小提示: MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration)。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。     ~6IY4']m*  
u /]P  
若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例: ` FOCX;  
| 1zfXG,R  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   Tdm|=xI  
(cyvE}g  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   KIp^| k7>  
'v9M``  
>>y   *ow`}Q  
(T%?@'\  
y =-0.0045   R:$E'PSx  
8d_J9Ho  
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。 r8?p6E  
Yxbg _RQm  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   dr c-5{M  
(Gw*x sn1  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 {Wi*B(  
Np%Q-T\  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 ;0Q" [[J  
^RO<r}B u  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) l i)6^f#  
3&CV!+z  
sqrt(x):开平方 AwjXY,2  
,SidY\FzH  
real(z):复数z的实部 ^2);*X>  
v bn=ywz  
imag(z):复数z的虚 部 BGxwPJd  
AO>b\,0Me  
conj(z):复数z的共轭复数 g$^-WmX\m  
}X?#"JFX?  
round(x):四舍五入至最近整数  V?1[R  
Km $o@  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 &a=78Z  
8lzoiA_9  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 ;N?(R\* 8  
&l3(+4Sh  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 w7.,ch  
T - _))  
rat(x):将实数x化为分数表示 a6j& po  
1O< 6=oH  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 T[)!7@4r  
4>i\r  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   Sc/l.]k+  
l cHf\~  
当x<0时,sign(x)=-1;   "~0`4lo:Xo  
2.I|8d[  
当x=0时,sign(x)=0;   cM3B5Lp  
%4),P(4N  
当x>0时,sign(x)=1。   J@2wPKh?Yp  
|T$?vIG[  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 E r%&y  
NLY=o@<  
sin(x):正弦函数 X!K>.r_Dg  
""jW'%wR  
cos(x):馀弦函数 bsDA&~)s  
1P(=0\ P>&  
tan(x):正切函数 L7;~4_M9.V  
tp}/>gU!  
asin(x):反正弦函数 v:/\; 2  
s{R ,- \_  
acos(x):反馀弦函数 n)"JMzjQ<  
zmGHI! tP  
atan(x):反正切函数 o+&Om~W  
Gmi? xGn  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 p|.5;)%|  
R%RxF=@  
sinh(x):超越正弦函数 F`m}RL]g  
>fzyD(>  
cosh(x):超越馀弦函数 6"* <0  
PVp>L*|BZ;  
tanh(x):超越正切函数 ;W|NG3_y  
cJaA*sg  
asinh(x):反超越正弦函数 6vsA8u(|V#  
EN\cwa#FU  
acosh(x):反超越馀弦函数 (&Rk#iU 2  
#| _VN %!  
atanh(x):反超越正切函数   '*mZ/O-  
gAWi&  
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: *lvADW5e  
Rtz~:v%  
x = [1 3 5 2];   3\@2!:>  
<[)-Q~Gg5  
y = 2*x+1   ;&O?4?@4  
"H[K3  
y = 3 7 11 5   yiQ?p:DM  
@6yc^DAA  
小提示:变数命名的规则   ZI!:  
jeWv~JA%L|  
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   XLt/$Caf  
B223W_0"o  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   F1stRZ1ZI  
]}! @'+=  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   ;7z6B|8  
S[3"?$3S  
y =3 7 2 5    Fb(@i  
?d-w#<AiV  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   \,G9'c 'u  
)~wKRyQff  
y = 3 7 2 5 0 10   6]b"n'G  
XeI2 <=@%  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   XYzaSp=bb  
vd[7Pxe  
y = 3 7 2 0 10   *uyP+f2O  
][S q^5`  
在上例中,MATLAB会忽略所有在百分比符号(%)之後的文字,因此百分比之後的文字均可视为程式的注解(Comments)。MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算:   tJ6@Ot  
HKrENk  
x(2)*3+y(4) % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算   ^7spXfSAd  
z9ADF(J?0'  
ans = 9   ~gd#cL%  
Lmte ~oBi  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   'Nl hLu  
BS##nS-[  
ans = 6 1 -1   ae sk.  
)*]A$\Oc[  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 PK2;Ywk`  
fQa*>**j;  
U S ALoe  
'|SO7}`;Q  
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   +Umsr  
w. k9{f  
小整理:MATLAB的查询命令 ]!/U9"_e"B  
Qjfgxy]  
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。)   }:IIk-JoC  
C>+n>bH]L  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   >8(i;)(3  
UUV5uDe>i  
z = x'   <}RI<96  
%v8 &  
z = 4.0000   }i~k:kmV  
o%?)};o  
   5.2000   $z%(He  
!vgY3S0?rq  
   6.4000   T/'z,,Y  
*<xu3){:c  
   7.6000    8${n}}  
=PRQ3/?5  
   8.8000   l/G +Xj4M  
x 7by|G(  
   10.0000     H[~ D]RG}'  
&THtQ1D  
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:   Nbpn"*L,  
Q ]CMm2L^f  
length(z) % z的元素个数   7~XC_Yc1  
rC-E+%y  
ans = 6   |eu8;~A  
fY00  
max(z) % z的最大值   W Ej{2+  
G]ek-[-  
ans = 10   I8gNg Z  
vkE`T5??  
min(z) % z的最小值   "b hK %N;  
Y#9W]78He  
ans =   4   "'z}oS  
-MTk9<qnT  
小整理:适用於向量的常用函数有: >N|?>M*  
F=Bdgg9s  
min(x): 向量x的元素的最小值 x2B8G;6u  
O6G\0o  
max(x): 向量x的元素的最大值 \V$qAfP)  
T>B'T3or  
mean(x): 向量x的元素的平均值 u}nSdZC  
^N/d`IAjv  
median(x): 向量x的元素的中位数 ,&UKsrs_  
\\dUp>1=  
std(x): 向量x的元素的标准差 \t!~s^Oox  
/"Vd( K2Z  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 <r#FI8P;X  
?9\D(V  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) PMytk`<`zw  
Xq;|l?,O  
length(x): 向量x的元素个数 0>od1/`  
qYA~Os1e  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 F LWVI4*  
c~vhkRA  
sum(x): 向量x的元素总和 v.(dOIrX  
%aNm j)L  
prod(x): 向量x的元素总乘积 LaQ7A,]  
G<7M;vRvP  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 G`FYEmD  
3jAr"xc  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 C+TB>~Gv`  
fxd+0R;f  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 3mHzOs\jU  
s\;/U|P_  
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。)   }:2##<"\t  
x4* bhiu  
]6e(-v!U  
*S}@DoXS  
6M >@DRZ'|  
&[[r|  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   9rMO=  
v@=qVwX  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     $9`#p/V  
ii?T:T@  
A =     ^)-[g  
;eYG\uKC{  
1  2  3  4     R;!,(l  
o-rX4=T  
5  6  7  8     F@?-^ E@  
+cH>'OXoB  
9  10 11  12   Z<;W*6J  
"J"=<_?  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   1b%Oi.;  
EnWv9I<  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   w1tM !4r  
_Ay^v#a  
A =     Y!L-5|G  
osXEzr(  
1  2  3  4   pT|s#-}  
D|ceZ <9x  
5  6  5  8     h[>pC"s?K  
b&P)J|Fe  
9  10 11  12     m54>}  
pWxk^qhe/  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   E<jajYj  
p-i Fe\+  
B = 5 6 5   67(s\  
un 5r9  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   hP)Zm%@0f  
_bCAZa&&  
A =     v*!N}1+J  
Mc,|C)  
1  2  3   4  5     8NfXYR#  
}[akj8U  
5  6  5   8  6     |#_p0yPy  
K%dQ; C*?  
9  10 11  12  5   H0s*Lb  
A;L ]=J  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   Tow=B  
jc"sPrv5  
A =     Kzrd<h]`)  
Br!;Ac&N  
1  3  4  5     !MKecRG_  
;0Z-  
5  5  8  6     8H4NNj Oy  
[_JdV(]$  
9  11 12  5   `TPIc  
q5_zsUR=  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     &{? M} 2I  
b,^ "-r  
A =     1L*[!QT4  
KyNu8s k  
1  3   4   5     g)#?$OhP"  
rC!O}(4t%$  
5  5   8   6     K? o p3}f?  
ee? d ?:L  
9  11  12  5   ZR\N~.  
x:Q\pZ  
4  3   2   1   ycBgr,Ynu<  
,cNe-KJk  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   D>y5&`  
RFRXOyGz$  
A =     h\[@J rDa  
`D(V_WZ  
5  5   8   6     m538p.(LIR  
TnN yth wZ  
9  11  12  5   KdkL_GSLT  
w(V%EEk  
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。   i?!9%U!z4  
eE'P)^KV  
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)。   "d)Yq Q  
@ ;!IPiU  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   r2SZC`Z}-M  
fx|d"VF[  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   "|X'qKS(H{  
}B'-*)^|e{  
B =   dE"_gwtX  
O5r8Ghf )  
5   8     '! ^7 *@z  
Md~SzrU  
9   12     LVg#E*J  
_G'ki.[S7  
5   6   {`D]%eRO  
=;-C;gn:w  
11  5   jVnTpa!A  
Q$ew.h  
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。   y!1X3X,V  
MU$tX  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   vCi`htm%  
-u@ ^P7  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, <\epj=OclV  
F2 B(PGa7  
z =     |aLK_]!  
ei4LE XQ16  
7.5000   h"ZIh= j@  
^"7- `<J  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   2vpQ"e- A  
/V*SI!C<f  
z = 10*sin(pi/3)* ...   ta{24{?M\  
N*36rR$^  
sin(pi/3);   D\5+2 G  
In1{&sS  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   Y#c439&  
`T*Y1@FV  
who   ?'~u)O(n  
pG"wQ  
Your variables are:   .hH_1Mo8  
t)j$lmQn  
testfile x   xy:Mb =r  
b\JU%89  
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:   h F+aL  
R{c~jjd  
whos   I8!>7`L  
h rSH)LbJ  
Name Size Bytes Class   U Y*`R  
9_wDh0b~p  
A 2x4 64 double array   J.JD8o9sa  
w\i]z1  
B 4x2 64 double array   ~E 6sY  
R=.?el  
ans 1x1 8 double array   <B>qE a_I  
.<?7c!ho  
x 1x1 8 double array   YT?Lt!cl=  
|aenQA#  
y 1x1 8 double array   e'uC:O.u  
oF$#7#0`;8  
z 1x1 8 double array   p^ (Z  
<O=0^V  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   Yr{hJGw[  
tRI<K  
使用clear可以删除工作空间的变数:   mTsyVji8  
,ASNa^7/>  
clear A   ~8&->?{  
h;vY=r-  
A   P<X?  
Ag2~q  
??? Undefined function or variable 'A'.   kttJTP77t  
c/88|k  
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:   "0%K3d+  
1\,k^Je7  
pi   \dU.#^ryp  
m lc8q s  
ans = 3.1416   ??aO3Vm{  
s:l H4B  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   ^U,iDK_  
@+t|Aa^g  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 [*O>Lk  
P7W|e~]Yq  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 %r.OV_04  
S-mpob)  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0  Ps.xY;Y  
hN K wQ  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) F&uiI;+zJ  
, poc!n//  
realmax:系统所能表示的最大数值   Y[)mHs2  
rAtCG1Vr  
realmin:系统所能表示的最小数值 ;bG?R0a  
XK\nOHLS  
nargin: 函数的输入引数个数 } Ifa5Lq)  
h1 (i/{}:  
nargin: 函数的输出引数个数   !GvT{  
0`.&U^dG  
1-2、重复命令   T^] ]z}k  
>n/0od9  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     ~Y f8,m  
TU)Pi.Aa  
for 变数 = 矩阵;     K:-jn}i?/  
HaL'/V~  
运算式;     m$W2E.-$'#  
_,0.h*c  
end   Y(`Bc8h  
b=BNbmX  
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。   I 2AQ G  
5"40{3  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   du }HTrsC  
CR.d3!&28  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   3}g>/F ~  
2HVqJib4Yn  
for i = 1:6,   837:;<T  
z-K};l9y  
x(i) = 1/i;   2{WZ?H93a  
!XjZt  
end     ?s>_^xfD  
q]f7D\ M  
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:     ?r(vXq\  
jtfC3E,U  
format rat % 使用分数来表示数值   `K0.6i [p  
mpD.x5jm<  
disp(x)   yn+m,K/  
&FRf-6/  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   U~sC%Ri-@U  
x&u@!# d]  
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     /|NyO+Io  
g,*fpk  
h = zeros(6);   .e5@9G.jb  
_&q&ID  
for i = 1:6,   .$d:c61X  
jxW/"Q   
for j = 1:6,   ?$;&DoE  
m,hqq%qz  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     Xo(W\Pes  
$l.8  
end     Ie Chz d  
k}kwr[  
end     NR&a er  
Z>w@3$\z  
disp(h)     ZR3sz/ulLd  
Qu<HeSA_  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   8KP   
R.* k7-(;  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   &{WEtaXaa  
?vD<_5K; I  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   %NlmLWF.  
b; ;y|H  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     / L$q8+  
ZA_~o#0%  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     n|=yw6aV'  
*WzPxQ_  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   Y8s-cc(  
j;Lp@~M  
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。   &SZAe/3+  
MD1d  
M>RLS/r>d  
2"xhFxoD7  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     } -hH2  
}EfRYE$E  
for i = h,   m^0*k|9+G  
[A!=Hv_$  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   '@hnqcqXq  
RC"xnnIJv  
end   b1e)w?n  
75Bn p9  
bw#\"uJ  
'+^XL6$L  
1299/871   ]%Whtj.,x7  
L<<v   
282/551     eBECY(QMQ  
t nmz5Q  
650/2343   7V\M)r{q7  
\=W t{  
524/2933   <C*%N;F5R  
,qgR+]?({  
559/4431   : SD3  
99q$>nx,w  
831/8801   p_3VFKq>0  
K,HR=5  
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。   ]=0D~3o3  
X.)1>zk  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   $/JnYkL{m  
|TBKsx8  
while 条件式;   Q},uM_" +  
4~:D7",Jn  
运算式;   w$I$xup  
!%C&hH\  
end   }W]k1Bsx  
==7=1QfP  
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:     eY$Q}BcW  
I1Gk^wO  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   f=MR.\  
TlBu3z'P  
i = 1;   Cd'SPaR  
.Wci@5:3  
while i <= 6,     5HbPS%^.  
f['pHR%l2$  
x(i) = 1/i;     }JWk?  
_{?/4ZhA\+  
i = i+1;     &_c5C  
k{$Mlt?&-  
end   Riz!HtyR  
^Ul *Nm  
format short @)wNINvD  
G9\@&=  
EabZ7zFoN  
9ev " BO  
1-3、逻辑命令   d5B96;3  
O/Wc@Ln  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   ]+0I8eerd  
K_~SJbl  
if 条件式;     =}AwA5G  
d~J4&w  
运算式;     YVLaO*( f  
'roZ:NE  
end     7^:0?Q  
e6?h4}[+*  
if rand(1,1) > 0.5,     ! =c&U.B  
U~8 oE_+  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   r5?qz<WW~  
pn~$u  
end     H0B"?81  
DV/P/1E  
Given random number is greater than 0.5. $.@)4Nu!_  
q[SUYb;,  
N^. !l_  
V<!E9/4rS  
1-4、集合多个命令於一个M档案     SW%d'1ya  
bP 2IX  
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:   P1 `-OM  
VFMg$qv|_  
pwd % 显示现在的目录   =r:-CRq(  
o5FBqt  
ans =     \/9uS.Kw  
^4yFLqrC  
D:\MATLAB5\bin   ewtoAru  
0:(@Y  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   tXTa>Q  
lLT;V2=osX  
type test.m % 显示test.m的内容   { O*maE"  
HJ*W3Mg  
% This is my first test M-file.   * 5#Y [c  
bg)yl iX  
% Roger Jang, March 3, 1997   'I_\ELb_  
Z\y@rp\l  
fprintf('Start of test.m!\n');   E:&ga}h  
toEmIa~o6  
for i = 1:3,   0Kjm:x9T  
jn#  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     v:<UbuJw  
zRJopcE<  
end   >i4UU0m  
+S:(cz80V  
fprintf('End of test.m!\n');   ;%#@vXH[Oo  
ts Zr n  
test % 执行test.m   xxm1Nog6  
*~|xj,md  
Start of test.m!   A|Yq Bl  
g!O(@Sqp1  
i = 1 ---> i^3 = 1   %97IXrE  
dQt*/]{q  
i = 2 ---> i^3 = 8   c)M_&?J!5  
g4I&3 M  
i = 3 ---> i^3 = 27   d]k >7.  
('xu2 ;<  
End of test.m!   r 8,6qP[  
Au" [2cG  
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。   mD)_quz.sk  
\,E;b{PQo6  
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:   3M(:}c  
ZSMOq4Y 9  
function output = fact(n)   b'^ -$  
pscCXk(|A`  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   2ZB'WzH.X  
l0b Y  
output = 1;     ab' f:  
y8wOJZ<K  
for i = 1:n,     >=i47-H  
z1F[okLA  
output = output*i;     h]c-x(+  
Y'Jb@l`$-  
end     d;(L@9HHD  
*Rj>// A  
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:   } CJQC  
9+SeG\Th  
y = fact(5)   r 06}@7  
6lq7zi}'w  
y = 120   h&5H`CR[  
^C@uP9g  
(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, ^gh/$my;  
![:S~x1  
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。   3`k 1  
>&aFSL,f  
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)。   zpIl'/ i  
VA)3=82n  
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。 %dS7u$Rnh  
((Ec:(:c  
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:   n\.K:t[:  
C&3#'/&  
function output = fact(n)   l@<^V N@  
@k,u xe-  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   OsAXHjX}  
+:~&"U^ z&  
if n == 1, % Terminating condition   {`KgyC W:  
y^hpmTB3"  
output = 1;   hX 9.%-@sR  
}` Q'!_`  
return;   Nj.(iBmr  
McxJ C<  
end   V@8 4Cb  
CjOaw$s  
output = n*fact(n-1);     Rmn|"ZK  
()(@Qcc  
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。   |I7P 0JqP  
g 6>R yjN  
/,/T{V[  
{j,bV6X  
1-5、搜寻路径   +fAAkO*GP  
~VUNN[  
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:   )wpBxJ;dB}  
0[T!}F^%e  
path     \Q*3/_}G  
:I F&W=?9  
MATLABPATH   zScV 9,H1  
&.=d,XKN  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   mh.0% 9`9  
}9:\#  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   =9YyUAJZ  
aAu upPu  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   1b;Aru~l  
.-`7Av+7  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     b\][ x6zJp  
E7^tU416  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     (Y, @-V  
=35EG{W(  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     - CT?JB  
>efYpd#^  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     MrLDe {^C2  
uc=-+*D'I  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   mV`Z]-$$i  
e@Z(z^V  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   5^GUuFt5m  
z:RwCd1\  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   2y ~]Uo  
;r^8In@6  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   ~Rk6@&ZS}  
K ^A\S  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   Qgo0uu M  
"] kaaF$U%  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   26 o68U8&y  
S=krF yFw  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     ~e~4S~{  
}n:'@}  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   l]T|QhiVd  
<z%zz c1s  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   ~6kEpa  
zg)Z2?K|;u  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   x?va26FV  
8$OE<c?#5n  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   [% |i  
,U],Wu)  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   , YTuZS  
.FqbX5\p,  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   vs7Hg )F  
}4#%0x`w  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   3PpycJ}  
P9G c)$6{p  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   #&1mc_`/  
y*vs}G'W  
d:\matlab5\toolbox\tour     iKLN !QR  
:f 1*-y  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   ::9U5E;!  
<[8at6;  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   tL 3]9qfj  
o" &7$pAh  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     X*]uLgbl  
\[B5j0vV,  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   vtCt6M  
\a<qI  
d:\matlab5\toolbox\local   HB||'gIC  
9,`WQ+OI  
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:     [Sg1\UTl  
)f*&}SV  
which expo   2%. A{!  
CS:j->  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   Wf-i)oc4I  
//3iai  
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}c ymX~  
{tOu+zy  
which test   :JV= Kt  
Ldf<  
c:\data\mlbook\test.m   g&`e2|[7  
J)x-Yhe  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   SBzJQt@Hs  
ltwX-   
path(path, 'c:\data\mlbook');     -,uTAk0+@  
/v U$62KA  
此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到 7!]$XGz[  
P5P:_hr  
test.m:   K;k_MA310  
plh.-"   
which test   r.lH@}i%n  
Oq7M1|{  
c:\data\mlbook\test.m   9 ]c2ub7  
&-:ZM0Fl  
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。   o:.={)rX  
g"EvMv&  
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:   %\6|fKB4 <  
p^3 ]Q  
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。   [ %cW ?@  
6y)TXp  
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。   Pv17wUB  
?T3zA2  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   b^~ keQ  
^ |z|kc  
1.将test视为使用者定义的变数。 !g  #  
{pH{SRM)B  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 (0/,R  
5Ev9u),D+v  
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。 Dq/_^a/1  
[<\k  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 ;PCnEs  
JR8 b[Oj.S  
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。   cfBq/2I  
P"Lk(gY  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   A'vQtlvKA  
:hJHjh  
5%BexIk  
ELfcZfJ  
@<=xfs  
&_Ze@Ir-  
1-6、资料的储存与载入   K1>X%f^  
DDxbIkt  
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:   }Qyuy~-&^  
Ydm 0  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 $&& mGD;?K  
t2skg  
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。   $\M<gW6  
U_i%@{  
以下为使用save命令的一个简例:   \UA\0p  
W; yNg  
who % 列出工作空间的变数   d` %8qLIW  
O#LG$Y n*  
Your variables are:    yY_(o]k  
5$f vI#NO<  
B h j y   R % [ZQ K  
7ss Y*1b  
ans i x z   4<}!+X7m  
Q6blX6DWU  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   .1n=&d|  
z"#iG&>a,  
dir % 列出现在目录中的档案   "yaz!?O>  
`EKmp|B_p_  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   tpu2e*n-|  
[.J&@96,b  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat    lS@0 $  
\ #<.&`8B  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   i7$4i|  
v: \8  
delete test.mat % 删除test.mat   DJ_[{WAV  
Yc~(W ue  
以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   w-iu/|}  
Pq\ `0/4_  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 bfo..f-0/Y  
7egE."  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   w`BY>Xft0  
#1Zqq([@  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   "/e_[_j  
7LEB ,bU  
小提示:二进制和ASCII档案的比较 在save命令使用-ascii选项後,会有下列现象:save命令就不会在档案名称後加上mat的副档名。 5k:SD7^b  
 +kA>^  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 /{1sU}k-  
TF]bmM})0  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     y;Ez|MS   
>+ ,w2m@0  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   /ILj}g'  
-e_91W I  
load filename:load会寻找名称为filename.mat的档案,并以二进制格式载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。load filename -ascii:load会寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。   `wI$  
uu7 ?,WT  
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:   PP*6nW8  
(g" {A  
clear all; % 清除工作空间中的变数   1O#]qZS}]  
CdBpz/  
x = 1:10;   26M:D&|ZB  
Lql2ry$Wa  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   4^r4O#  
( p(/  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   cI Sugk~  
}K .Rv(m  
who % 列出工作空间中的变数   Q};n%&n&  
#|PPkg%v<  
Your variables are:   WCNycH+1  
2xLEB&  
testfile x   # &,W x  
GB%kxtGD;\  
注意在上述过程中,由於是以ASCII格式储存与载入,所以产生了一个与档案名称相同的变数testfile,此变数的值和原变数x完全相同。   8H'ybfed  
BGd# \2  
1-7、结束MATLAB   6|mHu2qXm  
+3yG8  
有三种方法可以结束MATLAB:   ^ps6\>=0cW  
uTShz3  
1.键入exit _:N=  
#fYRsVQ  
2.键入quit qX[{_$^Q  
-Oi8]Xw^@y  
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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