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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     Y.hH fSp  
JNz"lTt>[g  
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:   TB3T:A>2  
b<H6 D}  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   1V9X(uP  
Q)|LiCR,  
ans =4.2000   g>oYEFFJ  
0bQiUcg/  
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。 T4, Zc  
?lw[  
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。   QvQf@o  
E*b[.vUp  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   igbb=@QBJ  
!JQ~r@j  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   nQYS{`hk  
71 m-W#zyA  
x = 42   }oxaB9r  
#dm@%~B{.  
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(^)。   KUqS(u  
,,j=RG_  
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。     wyhf:!-I  
tMk>Bx9[  
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: pvdZ>D-IU  
i3WmD@  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   t>`LO  
jN[6JY1  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   KI QBY!N+  
}8]uZ)[p=  
>>y   J?ZVzKTb>}  
?m7"G)  
y =-0.0045   >-o:> 5  
`1v!sSR0R  
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。 {3uSg)  
X@4d~6k?  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   fQA)r  
qJzK8eW  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 c] 0  
RV*Zi\-X  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 nMvIL2:3  
\ ozy_s[  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) <ORz`^27o  
snNg:rT L  
sqrt(x):开平方 s(9rBDoY(8  
~u& O  
real(z):复数z的实部 e Em0c]]9  
%}5"5\Zz  
imag(z):复数z的虚 部 "J:NW_U  
<%f%e4 [  
conj(z):复数z的共轭复数 eQIi}\`  
T.dO0$,Q@$  
round(x):四舍五入至最近整数 3n)iTSU3  
|MrH@v7S  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 @Iatlz*W  
3VB V_/i;  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 +!Ag n)  
> V}NG  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 K'/x9.'%  
hs uJ;4}$q  
rat(x):将实数x化为分数表示 VQ 3&  
rzj'!~>U  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 ({b/J0 <@D  
M8Lj*JN  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   e|9Bzli{  
phSP+/w  
当x<0时,sign(x)=-1;   9h=WWu',  
]F-6KeBc  
当x=0时,sign(x)=0;   <Y6>L};  
'Em($A (  
当x>0时,sign(x)=1。   ;9sVWJJCw  
#(4hX6?5AI  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 "t`e68{Ls  
/qze  
sin(x):正弦函数 @V u[Tg}J  
lv&wp@  
cos(x):馀弦函数 #Og_q$})f  
hlEvL  
tan(x):正切函数 Wm_-T]#_  
I2Q?7p  
asin(x):反正弦函数 50`r}s}  
' ]Y:gmM"  
acos(x):反馀弦函数 Ob+c*@KiW  
<[~M|OL9q,  
atan(x):反正切函数 <O&s 'A[  
nTlrG6  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 j. cH,Y  
%LmB`DqZ  
sinh(x):超越正弦函数 z [{%.kA  
@#">~P|Hp  
cosh(x):超越馀弦函数 dGN*K}5  
`Y9@?s Q  
tanh(x):超越正切函数 |Dli6KN  
9r}} m0  
asinh(x):反超越正弦函数 K~G^jAk+  
JH9CN  
acosh(x):反超越馀弦函数 W;W\L? r  
sS|5x  
atanh(x):反超越正切函数   Hqv(X=6E0  
.kV/ 0!q?  
变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)运算: KDk^)zv%!  
5j %jhby?  
x = [1 3 5 2];   @ZZ Lh=  
KxI(# }5o&  
y = 2*x+1   1+zax*gO-  
S5M t?v|K  
y = 3 7 11 5   XZJx3!~fm  
 VPzdT*g]  
小提示:变数命名的规则   K[Kc'6G  
NKN!X/P  
1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母   K+H82$ #  
T%F'4_~No  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   57rP@,vj  
u5,<.#EVY  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   :mL.Y em*'  
$@X,J2&  
y =3 7 2 5   iFnM6O$(  
DzMkeX  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   GfV9Ox   
7P]pk=mo  
y = 3 7 2 5 0 10   ?/D#ql7  
2*N# %ZUX  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   TDFv\y}yc  
?IWS  
y = 3 7 2 0 10   pVM;xxJ  
:.^{!  
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:   a+d|9y/k  
'=5N?)  
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   Q{l;8MCL  
6Z 7$ZQ~  
ans = 9   dpS  
`*B8IT)  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   snrfHDhUw  
f/xBR"'  
ans = 6 1 -1   H}X"yLog*  
-Q/Dbz#-  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 #HML=qK~  
f>o@Y]/l  
FM5$83Q  
q~Ud>{  
若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):help linspace   ^gy(~u  
}[|"db  
小整理:MATLAB的查询命令 x!J L9  
'5IJ;4k  
help:用来查询已知命令的用法。例如已知inv是用来计算反矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。(键入help help则显示help的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令後 ,即可用help进一步找出其用法。(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。)   3N-(`[m{E  
15B$Sp!/`e  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   _oWenF  
D6D*RTi4  
z = x'   E yuc~[  
;:cM^LJ  
z = 4.0000   V6c?aZ,O  
!Lo{zTDW  
   5.2000   DwI)?a_+  
M30_b8[Y_  
   6.4000   ;YB8X&H$  
_=rXaTp  
   7.6000   3|C"F-'<  
9P]TIV.  
   8.8000   Z@>>ZS1Do  
8.@ yD^'  
   10.0000     ~"(1~7_  
l{ k   
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:   Z]aSo07  
GYj`-t  
length(z) % z的元素个数   f,$FrI,  
3.>jagu  
ans = 6   r`5;G4UI  
s;A]GJ  
max(z) % z的最大值   o)NWsUXf  
CN zK-,  
ans = 10   wH<S0vl   
G"'DoP7p9  
min(z) % z的最小值   sbgRl%  
Bk8U\Ut  
ans =   4   ?p`}6s Q}  
0KEytm]  
小整理:适用於向量的常用函数有: !0cfz5t  
S_^"$j  
min(x): 向量x的元素的最小值  X(bb1  
'oo]oeJ-  
max(x): 向量x的元素的最大值 1r@v \#P  
Odagaca  
mean(x): 向量x的元素的平均值 ;e-iiC]PI  
7"M7N^  
median(x): 向量x的元素的中位数 " <=^Sm  
`W"-jz5#=  
std(x): 向量x的元素的标准差 U9Y'eP.2  
Um%E/0j  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 n 6oVx 5/  
u{J:wb  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) ]t<%v_K  
DD;PmIW  
length(x): 向量x的元素个数 lVMAab  
MEg|AhP  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 AX6e}-S1n  
rBpr1XKl,  
sum(x): 向量x的元素总和 ctj.rC)6n  
9gjx!t>`H  
prod(x): 向量x的元素总乘积 b%AYYk)d?  
1V)0+_Yv  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 _w)0r}{  
/bg8oB4  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 #E>f.:)  
GJ!usv u  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 e;Q~P]x  
^ 3Vjmv  
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。)   WMrK8e'  
nQ8EV>j2  
0\u_ \%[  
eQzTb91  
N+h|Ffnp  
Ie``W b=  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   bvZmo zbD  
wtMS<$  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     xOP\ +(  
I#9A\.pO  
A =     ;b(/PH!O  
~ 5`Ngpp  
1  2  3  4     )TG\P,H9  
~bvx<:8*%  
5  6  7  8     HD Eqq  
+BmA4/P$  
9  10 11  12   #~nI^ ggW  
8> Gp #T  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   3vDV   
MwXgaSV  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   ^k~{6S,  
T7&itgEYG/  
A =     ?DM-C5$  
:Ruj;j  
1  2  3  4   &:w{[H$-  
G| ^tqI  
5  6  5  8     ,1QU  
LTG/gif[u  
9  10 11  12     RDk{;VED{  
3)I v8mA  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   1 BVivEG  
6$2)m;| XY  
B = 5 6 5   ykM(` 1` m  
foaNB=,  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   $  5  
t:$p8qR  
A =     O]i}r`E8,  
(eG#JVsm9  
1  2  3   4  5     tHD mX  
2i8'*L+j  
5  6  5   8  6     ^25$=0  
P !6r`d  
9  10 11  12  5   ,c}Q;eYc3  
ZJ  u\  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   9 bGN5.5  
,!PNfJA2  
A =     5zfPh`U>1  
( 8k3z`  
1  3  4  5     TC" mP!1  
LR'F/.Dx  
5  5  8  6     7teg*M{  
?zKDPBj  
9  11 12  5   ^BSMlKyB  
e>y"V; Mj  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     MX6;ww  
>=[w{Vn'Mf  
A =     h5.u W8  
tJ[Hcx*N  
1  3   4   5     y~Sh|2x8v  
G)iV  
5  5   8   6     tb^3-ZUb  
og!Uq]U/y  
9  11  12  5   !SKEL6~7  
i{!i %`"  
4  3   2   1   #2{ };)  
cPkN)+K  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   K%$%9y  
"{ AS5jw  
A =     qP*$wKY,  
2y v'DS  
5  5   8   6     VO/" ot  
,z<\Z!+=  
9  11  12  5   $yI!YX&  
9^3y\@ m  
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。   \HV%579  
C/tn0  
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)。   N@)tU;U3O  
% )?$82=2  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   ^+Ec}+ Q  
=0MW+-  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   #p6#,PZ  
O5LB&s   
B =   /t(dhz&xN  
lpj$\WI=  
5   8     sn]8h2z  
9#@dQ/*  
9   12     )1Z*kY?f!  
Cj31'  
5   6   -_4U+Cfmtl  
=VH, i/@  
11  5   /F5g@ X&  
WpWnwQY`#  
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。   1#&*xF "  
I.euuzBgA  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   oost}%WxN  
h7wm xa;  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, ]b-Z;Nce  
?s dVd  
z =     BI3Q~ADV  
#y~^!fdp9  
7.5000   ry/AF  
hmHm;l  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   JD^(L~n]  
mh2t ' O  
z = 10*sin(pi/3)* ...   ,9`sC8w|  
;%"UZ~]f  
sin(pi/3);   k z@@/DD/9  
ZYos.ay  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   U:M?Ji5CY  
tT ~}lW)Y  
who   =P<gZ-Cm  
tq8B)<(]  
Your variables are:   $21+6  
.>Gq/[c0|  
testfile x   KLGhsx35  
.#2YJ~  
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:   >t<FG2  
loZJV M  
whos   35%'HFt_  
np}F [v  
Name Size Bytes Class   L 5J=+k,  
Bmm#5X@*  
A 2x4 64 double array   w*Vf{[a'  
qrsPY d  
B 4x2 64 double array   ZqsI\"bj  
R%Gh4y\nF  
ans 1x1 8 double array   :[3{-.c  
TPZZln'3   
x 1x1 8 double array   .3l'&".'  
(30{:o&^  
y 1x1 8 double array   )q&=x2`  
0zCe|s.S&  
z 1x1 8 double array   lX/6u E_%  
7SE\(K=<%  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   rhO ]4A  
$?YRy_SI  
使用clear可以删除工作空间的变数:   w4H3($ K  
^a4y+!  
clear A   j(HC^\Hi  
gQ %'2m+  
A   ]&`_5pS  
kz\ D-b  
??? Undefined function or variable 'A'.   D^W6Cq5\  
!([Q1r{u  
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:   =W"BfG  
`c ~Va/Yi  
pi   "K5n|{#  
IT5AB?bxH  
ans = 3.1416   2s_shY<=}L  
7d*SZmD  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   -h%;L5oJ2,  
3 [: x#r  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 F2WUG  
cVv+,l4 V0  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 Adp:O"-H1o  
=PWh,lWS  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 D_ybgX?0:  
]#]|]>& <  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) R| [mp%Q  
"z)dz,&T  
realmax:系统所能表示的最大数值   -H5n>j0!{  
PLf  
realmin:系统所能表示的最小数值 C2NJrg4(  
t33/QW r  
nargin: 函数的输入引数个数 JG @bl  
%B5.zs]Of  
nargin: 函数的输出引数个数   ;|Id g"2  
[hSE^ m  
1-2、重复命令   a@$U?=\e  
7K>FC T  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     vU0j!XqE  
Is&z~Xy/  
for 变数 = 矩阵;     zc>/1>?M  
teH $hd-q  
运算式;     kKFmTo   
9AK<<Mge.  
end   Fn.wd`'0  
Cg<:C?>!p  
其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行,来执行介於for和end之间的运算式。因此,若无意外情况,运算式执行的次数会等於矩阵的行数。   Mk9'  
~9c?g(0  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   w|!>>W6J  
L/dG 0a@1X  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   =$;i  
V1 T?T9m  
for i = 1:6,   @ de_|*c  
c'B6E1}sx  
x(i) = 1/i;   |3`Sd;^;  
Fw? ;Y%  
end     j H#Tt;  
[u\E*8  
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:     :%cL(',Q  
N)|mA)S)  
format rat % 使用分数来表示数值   +X6x CE  
F`KA^ZI  
disp(x)   E/z^~;KA  
d 1VNTB  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   Lsv[@Rl  
"Opk:;.  
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     x LR 2H>B}  
\o3)\ e]o  
h = zeros(6);   ]7 " W(  
l]D?S]{a  
for i = 1:6,   !i=LQUi.  
PhL}V|W>  
for j = 1:6,   'X&sH/>r  
j]th6  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     rUvjc4O}  
\cmt'b  
end     1H sfCky{  
~?i;~S  
end     LdxrS5  
&1)4B  
disp(h)     `t_S uZ`V  
(#x <qi,T  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   1sp>UBG  
:ad  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   h{xC0NC)  
*ub]M3O  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   l",JN.w  
fa7Z=:a G  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     3\_ae2GW  
[iVCorU  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     \; ! oG  
.%)FK#s-  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   3db ,6R  
j9"uxw@  
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。   ~/Gx~P]  
I^erMQn[ z  
.?{rd3[ec  
y'\BpP  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     I\djZG$s;N  
9qc<m'MZ  
for i = h,   K%AbM#o<  
7PQ03dtfg  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   'z$BgXh\  
T"7Ue  
end   hTgWqp  
sb"z=4  
wh4ik`S 1  
x\taG.'zX  
1299/871   sf{rs*bgp  
[vMksHk4  
282/551     7)&}riQ  
"f^s*I  
650/2343   Py2AnpYa  
533n z8&9@  
524/2933   x'IVP[xh`A  
o!:V=F  
559/4431   y/U(v"'4U  
\Tf[% Kt x  
831/8801   G.v zz-yG  
MmUtBT  
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。   =eG?O7z&  
n^F:p*)Q%  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   Yq~$Q4  
*12,MO>go  
while 条件式;   UjCQ W:[  
0($@9k4!/  
运算式;   &'%b1CbE  
p4l^b[p  
end   CjtBQ5  
qm RdO R  
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:     W(jXOgs+_  
yCznRd}J  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   +; /]'  
^{z@=o<o  
i = 1;   VVY#g%(K  
qg521o$*  
while i <= 6,     dnRS$$9#  
<ezv  
x(i) = 1/i;     _H[LUl9  
1Z9_sd~/6  
i = i+1;     <cC0l-=  
l#40VHa?S  
end   :|j,x7&/{  
S b0p?  
format short pPI'0x  
61qs`N=k  
ZR|)+W;  
,&+"|,m  
1-3、逻辑命令   .KzGb4U  
kjCXP  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   eN*=wOh  
$raxf80A  
if 条件式;     ?&qa3y)wX:  
Y&vn`#   
运算式;     l,z# : k  
)- 2sk@y  
end     k7o49Y(#  
)C?bb$  G  
if rand(1,1) > 0.5,     +y%"[6c|  
NO(^P+s  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   T6T3:DG_B  
;rBd_  
end     x3./  
U)v['5%  
Given random number is greater than 0.5. n^} -k'l  
N?Wx-pK  
_e2=BE`W)  
\0}!qG![AA  
1-4、集合多个命令於一个M档案     /(/Z~J[  
4!%@{H`3  
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:   J<p.J3I  
,tt .oF|  
pwd % 显示现在的目录   (#|CL/&  
^,P# <,D,  
ans =     )<J|kC\r6c  
+ F{hFuHV  
D:\MATLAB5\bin   RK7vR~kf<  
J[Ck z]  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   (P( =6-0  
L5+X&  
type test.m % 显示test.m的内容   U8f!yXF'  
jkTh)Bm|'  
% This is my first test M-file.   ]4{ )VXod  
l|, Hj  
% Roger Jang, March 3, 1997   }rWEa^  
<)hA? 3J  
fprintf('Start of test.m!\n');   h8nJt>h  
0 _!')+  
for i = 1:3,   VR8 kY&  
D=B$ Pv9%  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     !ucHLo3:  
uX.^zg]}%  
end   J^!2F}:  
)[t zAaP7  
fprintf('End of test.m!\n');   UN FQ`L  
oFO)28Btv  
test % 执行test.m   jTR>H bh  
L|?$F*bs  
Start of test.m!   ce3UB~Q  
5Kadh2nz  
i = 1 ---> i^3 = 1   A"S F^p  
G_vcuCHm  
i = 2 ---> i^3 = 8   &:>3tFQSH  
\ oY/hT_  
i = 3 ---> i^3 = 27   n7|8`? R^  
:V9%R~h/  
End of test.m!   cuw 7P  
Ipp#{'Do  
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。   xj ?#]GR  
/?ZO-]q  
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:   6UAn# d9  
yt5 Sy  
function output = fact(n)   f3>L/9[[<P  
O(R1D/A[  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   NsPAWI|4  
VRb+-T7"  
output = 1;     6>yfm4o  
vvTQ!Aa  
for i = 1:n,     }&*wJ]j`L  
Kl Kk?6 >  
output = output*i;     zu,F 0;De  
s|`ZV^R  
end     $_ BoG  
{4 y#+[  
其中fact是函数名,n是输入引数,output是输出引数,而i则是此函数用到的暂时变数。要使用此函数,直接键入函数名及适当输入引数值即可:   rW P -Rm  
 kS7`g A  
y = fact(5)    &Hi;>  
*=2sXH1j  
y = 120   |zkZF|-  
? PI2X.6  
(当然,在执行fact之前,你必须先进入fact.m所在的目录。)在执行fact(5)时, @W1F4HYds  
A6?!BB=]  
MATLAB会跳入一个下层的暂时工作空间(Temperary workspace),将变数n的值设定为5,然後进行各项函数的内部运算,所有内部运算所产生的变数(包含输入引数n、暂时变数i,以及输出引数output)都存在此暂时工作空间中。运算完毕後,MATLAB会将最後输出引数output的值设定给上层的变数y,并将清除此暂时工作空间及其所含的所有变数。换句话说,在呼叫函数时,你只能经由输入引数来控制函数的输入,经由输出引数来得到函数的输出,但所有的暂时变数都会随着函数的结束而消失,你并无法得到它们的值。   ; u@& [  
U.GRN)fL4  
小提示:有关阶乘函数 前面(及後面)用到的阶乘函数只是纯粹用来说明MATLAB的函数观念。若实际要计算一个正整数n的阶乘(即n!)时,可直接写成prod(1:n),或是直接呼叫gamma函数:gamma(n-1)。   ?mA%`*=q  
t:O"t G  
MATLAB的函数也可以是递?式的(Recursive),也就是说,一个函数可以呼叫它本身。 joRrsxFU  
n^t!+  
举例来说,n! = n*(n-1)!,因此前面的阶乘函数可以改成递式的写法:   Hrg~<-.La  
W{i s2s  
function output = fact(n)   fvi8+3A&  
ng{ "W|  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   [0?W>A*h  
obz|*1M?  
if n == 1, % Terminating condition   W^k|*Y|  
[S_qi,  
output = 1;   ?'IY0^  
,\RZ+kC>~  
return;   c gOkm}h  
Ncr*F^J4  
end   ,+>JQ82  
p.|M:C\xL  
output = n*fact(n-1);     K(3_1*e  
2X,`t%o  
在写一个递函数时,一定要包含结束条件(Terminating condition),否则此函数将会一再呼叫自己,永远不会停止,直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言,n==1即满足结束条件,此时我们直接将output设为1,而不再呼叫此函数本身。   0@tN3u?dx  
Rn_FYP  
Fd;%wWY.zm  
_ *.ImD  
1-5、搜寻路径   O>3f*Cc  
rQsYt/  
在前一节中,test.m所在的目录是d:\mlbook。如果不先进入这个目录,MATLAB就找不到你要执行的M档案。如果希望MATLAB不论在何处都能执行test.m,那麽就必须将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径(Search path)上。要检视MATLAB的搜寻路径,键入path即可:   #8/pYQ;  
l<)k`lrMX4  
path     I /z`)  
EXEB A&*  
MATLABPATH   EM7Z g 65  
ku5vaP(  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   c0v6*O)  
z=6zc-$y 9  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   ".7\>8A#a  
( u^`3=%n  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   x~u"KU2B  
T9\G,;VQ7/  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     \~> .NH-  
dvu8V_U  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     f;=<$Y>i  
Ih<.2  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     yA]OX"T?*  
n09P!],Xa  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     awl3|k/  
w2) @o >w  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   aP[oLk$'Z  
[.'9Sw  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   dCA! R"HD  
M.9w_bW]#D  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   hjq@ .5  
lSG]{  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   N}ZBtkR  
E1D0 un  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   vMzBp#MT  
Vr:`?V9Q2(  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   4x-K0  
lx<!*2 -^  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     0{(5J,/BF  
Al+}4{Q+?  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   1G8,Eah  
>o1,Y&  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   V-9\@'gc  
6 w4HJZF~  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   $DW__h  
#~ZaN;u  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   ]Q#k"Je  
3<>DDY2bl  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   .q<5OE(f  
@rS(3wu_&  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   )|6OPR@(#/  
_+OCI%=:  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   P9)L1l<3I  
~;}uYJ  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   ,uPN\`.u8  
p,BoiYdi  
d:\matlab5\toolbox\tour     k8b5~A,  
s6k(K>Pl  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   *).!  
~KczP1p  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   Q^8/"aV\  
X>%li$9J.  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     _UV_n!R  
&88c@Ksn  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   &$ fyY:<\  
7Vu f4Z5  
d:\matlab5\toolbox\local   >T)tAZ?WK  
LqLhZBU9  
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:     A 8g_BLj!e  
<}G/x*N  
which expo   .{-X1tJ7  
/VD[:sU7  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   M)~sL1)  
P(!%Pp  
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:   $o/i / wcj  
$>T(31)c  
which test   kt |j]:  
~~@dbB  
c:\data\mlbook\test.m   `FwE^_9d  
j`#H%2W\;  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   ' g d=\gV  
sL,|+>7T^M  
path(path, 'c:\data\mlbook');     tt|P-p-  
7K1_$vd  
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 >7r%k,`  
[hV}$0#E[O  
test.m:   fmD~f  
y t7>,  
which test   jO9! :L>b`  
WcY$=\7  
c:\data\mlbook\test.m   !ST7@D  
ilyF1=bp  
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。   =!)x`1j!S  
nzZs2  
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:   l[u17,]S  
J#5V>7G  
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。   ~NB|BwAh  
^CgN>-xZ?#  
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。   _SkiO }c8  
hAs ReZ?  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   d|8-#.gV  
#=)!\   
1.将test视为使用者定义的变数。 Gqj(2.AY  
o'Fyo4Qd  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 RI+Y+z  
{Us^ 4Xe  
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。 *U}-Y*  
X(BX+)YR  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 #^yOW^  
=[zP  
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。   L2_[M'  
Kz z/]  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   0$0 215  
@n=&muC}  
:iGK9I  
VLVDi>0i  
O hRf&5u$  
q<Qjc  
1-6、资料的储存与载入   e"*1l>g  
>?_}NZ,y  
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:   [LQOP3f  
m#R"~ >  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 uF1&m5^W  
lMG+,?<uK&  
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。   1wH6 hN,  
;<mcvm  
以下为使用save命令的一个简例:   EZzR"W/  
~d3@x\I?  
who % 列出工作空间的变数   u+ hRaI;v  
^)GaVL^"5  
Your variables are:   Z9MR"!0  
X|/RV4x@Cq  
B h j y   <6s@eare8  
X @pm!c#  
ans i x z   54B`T/>R:E  
4q:8<*W=  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   V;^N:I\js  
U&{w:P  
dir % 列出现在目录中的档案   M,X)rM}Q  
N-t"CBTO  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   Lb?q5_  
/9,'.  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   w\UAKN60  
7 h0u7N  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   c5uC?b].  
,qo^G0XO  
delete test.mat % 删除test.mat   [8q`~S%-]  
H "5,To  
以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   |z"$^|@d?  
N{ $?u  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 z@o6[g/*Q  
*M*WjEOA  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   /hmDeP o}  
l'M/et{:  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   $tI<MZ&Z  
b:r8r}49  
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。 xIW]e1pu=(  
y\(xYB>T  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 _~{J."q  
3 {hUp81>  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     )db:jPkwd  
Oo-4WqRJ  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   ),y`Iw  
,fTC}>s4  
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。   7'65+c[&  
F|y0q:U  
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:   B0A y  
fAz4>_4  
clear all; % 清除工作空间中的变数   JiO8 EIM  
q*,HN(& l?  
x = 1:10;   rBU)@IpDG  
akPd#mf  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   :8`$BbV  
FGie*t  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   e==/+  
KaS*LDzw  
who % 列出工作空间中的变数   K7.ayM 0  
 - US>].  
Your variables are:   zY@0R`{@p  
kP/<S<h,g  
testfile x   GVu[X?q@|  
D5({&.X[-  
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。   -sdzA6dp  
$)c[FR~a  
1-7、结束MATLAB   b/JjA  
(3Xs  
有三种方法可以结束MATLAB:   vJct)i  
Z__fwv.X[  
1.键入exit iR PE0  
ut]UU*g^$  
2.键入quit JUj.:n2e  
_ G t;=  
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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