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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     ^{W#ut>IN  
[}OL@num  
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:   S}hg*mWn{$  
92k}ON  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   E+&]96*Lby  
=/Dp*  
ans =4.2000   `f2m5qTP%  
/e5Fx  
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。 fV;&)7d&  
'7<@(HO  
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。   "p\XaClpz  
Lz VvUVk  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   cg,_nG]i  
W&>+~A  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   Hf/2KYZ  
iK"j@1|  
x = 42   h,@x5q>g  
A*h)p@3t<  
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(^)。   /rNY;qXM  
$Q:5KNF+p  
小提示: MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration)。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。     f-\l<o(  
1?(mE7H#  
若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例:  5m+:GiI  
g(:y_EpmLH  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   P-~Avb  
 *ihg'  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   A&5$eGe9  
]T+.kC M  
>>y   +{/zP{jH  
55oLj.l^j  
y =-0.0045   UY **3MK  
@T1 >%oi  
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。 &%Hj.  
IBVP4&}x$  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   0nAeeVz|  
1F5F2OT$8  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 [,5clR=F  
nm'm*sU\  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 >?e*;f$VdJ  
y|KDh'Y  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) f|VP_o<  
"0L@cOyG  
sqrt(x):开平方 $^7 &bQ  
d*3R0Q|#{  
real(z):复数z的实部 Pr<?E[  
&TbnZnv  
imag(z):复数z的虚 部 hJ:Hv.{`)W  
(oJ#`k:&n  
conj(z):复数z的共轭复数 i6m;2 UAa  
kXX RMR  
round(x):四舍五入至最近整数 4r(rWlM  
qrX6FI  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 l!iB -?'u  
((dG<  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 Fr%KO)s2  
$ ]81s`  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 m Xw1%w[*  
1shvHmrV  
rat(x):将实数x化为分数表示 1*-58N*  
Vxgc|E^J  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 TU. h  
sZ4H\  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   R4qk/@]t  
103Ik6.o  
当x<0时,sign(x)=-1;   h}`<pq  
nj9hRiL n  
当x=0时,sign(x)=0;   WJ9u 3+  
hcaH   
当x>0时,sign(x)=1。   98O z  
jA]xpf6}  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 ;8 b f5  
L7xTAFe  
sin(x):正弦函数 jN {ED_  
(~#PzE :  
cos(x):馀弦函数 g*]<]%Py"  
2C8M1^0:Z  
tan(x):正切函数 aVtwpkgZ  
Sdt @"6  
asin(x):反正弦函数 lp]O8^][&  
ja>Tnfu  
acos(x):反馀弦函数 yWK[@;S]%  
Y.C*|p#  
atan(x):反正切函数 /V*eAn8>  
iCEX|Tj;  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 TMRXl.1  
54)}^ftY^  
sinh(x):超越正弦函数 `H|g~7KD&  
L'6zs:i  
cosh(x):超越馀弦函数 9%dNktt  
. }1!MK5  
tanh(x):超越正切函数 )i>KYg w  
eeX>SL5'i  
asinh(x):反超越正弦函数 ,#m\W8j  
HU'E}8%t6  
acosh(x):反超越馀弦函数 O ,;SA  
Cv=0&S.  
atanh(x):反超越正切函数   6RtpB\hq  
/;>EyWW  
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: GS^4t mc  
 ~.Gk:M  
x = [1 3 5 2];   }$UFc1He\J  
s-DtkO  
y = 2*x+1   F`N*{at  
_8`|KY  
y = 3 7 11 5   &KB{,:)?  
~& l`"  
小提示:变数命名的规则   cP Y^Bf5)  
j?,$*Fi  
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   bd9c/>&  
<*\J 6:^n  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   $200?[  
_96&P7  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   .6hH}BM  
^m7PXY  
y =3 7 2 5   )Qc$UI8L  
o]j*  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   x{- caOH  
c2U>89LlZ  
y = 3 7 2 5 0 10   r3-3*_  
(/Mc$V  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   Ob6vg^#  
t Z%?vY~!  
y = 3 7 2 0 10   jL8zH  
4j*}|@x  
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:   I5~DC  
Y `{U45  
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   O<hHo]jLF  
bODl q  
ans = 9   }B5I#Af7  
p#kC#{<nE  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   $1v5*E  
ZUu^==a  
ans = 6 1 -1   x\%eg w  
Q^k# ?j#  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 ,jn?s^X6Dj  
D)_Ei'+*l  
U,=K_oBAq  
A=$oYBB  
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   Yx"z&J9 p  
Vo%d;>!G\;  
小整理:MATLAB的查询命令 1bBK1Uw  
T)uw2  
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。)   AUC< m.  
vf2K2\fn  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   ^Toi_  
cabN<a l  
z = x'   =(ZGaZ}  
.bE,Q9:  
z = 4.0000   =Wf@'~K0k"  
2]+.8G7D%  
   5.2000   TI>yi ^}  
~laZ(Bma);  
   6.4000   T?Y\~.+99  
h,x]  
   7.6000   z+*Z<c5d  
!)O$Q}'\  
   8.8000   /<0D E22  
;X(n3F  
   10.0000     E: GJ$I  
(5~C _Y  
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:   Nd!VR+IZ  
CWp1)% 0=  
length(z) % z的元素个数   ~8*oGG~s  
^{:jY, ?]  
ans = 6   $hSZ@w|IF  
yf)`jPM1<  
max(z) % z的最大值   $]kg_l)  
KIo}Gd&  
ans = 10   ozC!q)j  
4MJzx9#  
min(z) % z的最小值   m]\zt  
pGY]Vw Y  
ans =   4   {ah=i8$  
|L;psK  
小整理:适用於向量的常用函数有: 'c&@~O;^d  
L]d@D0.Z  
min(x): 向量x的元素的最小值 GYC&P]  
}4SSo)Uv/  
max(x): 向量x的元素的最大值 G%!\ p:w  
8%<`$`FyU  
mean(x): 向量x的元素的平均值 |*KS<iHr%  
/ w M  
median(x): 向量x的元素的中位数 -j_I_  
NRisr  
std(x): 向量x的元素的标准差 ulf/C%t,R  
>&QH{!(  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 hw$c@:pW;  
)7GLS\uf<%  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) c1kxKxE  
/;AZ/Ocy!  
length(x): 向量x的元素个数 *Ca)RgM  
tvT8UW'  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 Q)`gPX3F  
;#s}b1  
sum(x): 向量x的元素总和 bz0P49%  
`QdQ?9x{F  
prod(x): 向量x的元素总乘积 <m,yFk  
_sR9   
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 K3:|Tc(  
pXh~#o6 V  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 ]<T8ZA_Y;  
hNnX-^J<o  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 P5>5ps"iU  
yW^IN8fm  
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。)   dAr)%RZ  
=HY1l}\  
^mueFw}\  
BwJ^_:(p~  
\c~{o+UD-  
i9eyrl+!  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   j- YJ."  
~ sIGI?5f  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     x8?x/xE  
Y/,$Y]%g  
A =     ,.jHV  
{HHh.K  
1  2  3  4     -, Q$  
?96-" l  
5  6  7  8     /3Nb  
dHG  Io  
9  10 11  12   "f|(@a  
/^LH  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   L; q)8Pb  
l]Ui@X  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   8.CKH4h  
=r@gJw:B  
A =     a,~D+s;^  
}B"|z'u  
1  2  3  4   +z|UpI  
3G%wZ,)C  
5  6  5  8     qsihQ d  
^+.t-3|U  
9  10 11  12     I{42'9  
5'X74`  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   (@ fa~?v>@  
^r>f2 x  
B = 5 6 5   >wKu6- ]a  
]Y4q'KH  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   4r1<,{gCS  
^E$(1><-a  
A =     OG`|td  
| "Jx  
1  2  3   4  5     aGB0-;.t7  
3J'73)y  
5  6  5   8  6     Rkpr8MS  
N^ h |h  
9  10 11  12  5   wfBuU>  
[J)/Et  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   d&[iEU  
.!yWF?T8  
A =     e^k!vk-SLF  
|P~O15V*Q  
1  3  4  5     uw Kh  
J}Qs"+x  
5  5  8  6     #y=ZP:{:t  
,< @,gZru  
9  11 12  5   L#`2.nU  
W/ g|{t[  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     +65oC x  
JFkN=YR8  
A =     & u$(NbK  
Hp btj  
1  3   4   5     [D3+cDph  
c ]>DI&$;J  
5  5   8   6     >u=%Lz"J  
[ rQMD^:M$  
9  11  12  5   EKZA5J7kn  
WD15pq l  
4  3   2   1   )|y#OZHR  
CifA,[l34  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   4|[<e-W  
(VgNb&Yo9  
A =     QVIcb ;&:}  
+J|+es  
5  5   8   6     5;W\2yj  
Hm>-LOCcl  
9  11  12  5   ]\A1mw-T  
gU l1CH&  
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。   Iq{o-nq  
>s&XX, w  
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 0+hejz  
h`=r )D  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   r"R(}`<,  
\B_i$<Sz  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   'KH lrmnr  
xEjx]w/&  
B =   >Q; g0\I_  
qQ^d9EK'?~  
5   8     HmvsYP66  
6`acg'sk>  
9   12     jDR')ascn  
_B)s=Snx  
5   6   G'u|Q mb1  
k@S)j<  
11  5   8qn 9|  
Ua %UbAt  
小提示: A(:)就是将矩阵A每一列堆叠起来,成为一个行向量,而这也是MATLAB变数的内部储存方式。以前例而言,reshape(A, 8, 1)和A(:)同样都会产生一个8x1的矩阵。   %NNj9Bl<VV  
jh[ #p?:  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   -$. 0Dc)3!  
nE_Cuc>K\  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, Hb+X}7c$  
le.anJAr  
z =     a0PE^U  
h\(B#SN  
7.5000   C,fY.CeI  
zX98c  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   GWhE8EDT  
"# !D|[h0  
z = 10*sin(pi/3)* ...   F% `zs\  
p!_[qs  
sin(pi/3);   Xh?4mKgu  
58::h. :  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   1w`2Dt  
=~&VdPZ  
who   H9U .lb  
@OzMiN  
Your variables are:   =-w;z x  
GF*>~_Yr  
testfile x   >%u@R3PH]  
V^WU8x  
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:   9YD\~v;x  
P;73Hr[E#  
whos   M ,`w A  
:|rPT)yT]  
Name Size Bytes Class   nq1 'F  
4ZwKpQ6  
A 2x4 64 double array   h$`#YNd'  
Huc|6~X  
B 4x2 64 double array   Zyu/|O g  
^XG*z?Tt  
ans 1x1 8 double array   `PgdJrE  
ZIDbqQu  
x 1x1 8 double array   7VAJJv3  
RbEKP(uw  
y 1x1 8 double array   ygzxCn|#  
.1#kD M  
z 1x1 8 double array   0OnV0SIL  
nn+_TMu  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   `:p1&OS  
rOcg+5  
使用clear可以删除工作空间的变数:   I-DXb M  
'1Y\[T*  
clear A   "j^MB)YD  
WF[bO7:  
A   j/KO|iNL2  
jo9gCP.  
??? Undefined function or variable 'A'.   v+xB7w  
wMWW=$h#\  
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:   aJzLrX  
Hr^3`@}#1  
pi   36vgX=}  
/TV= $gB`  
ans = 3.1416   IeP WOpj3  
02=lsV!U  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   ;wHCj$q  
O"Q7Rx  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 x`%JI=q  
bm# (?  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 y(i Y  
n}?wVfEy  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 q%i-`S]}qL  
KOh A)  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) VUwC-)  
{<=#*qx[Y!  
realmax:系统所能表示的最大数值   _>yoX  
4a''Mi`u  
realmin:系统所能表示的最小数值 U*)m' ,  
JSr$-C fH  
nargin: 函数的输入引数个数 Ii &7rdoxe  
3\:y8|  
nargin: 函数的输出引数个数   bt$)Xu<R  
+>\id~c(  
1-2、重复命令   !mMpb/&&S  
/.z;\=;[n!  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     g(|{')8?d  
p B;3bc  
for 变数 = 矩阵;     yuhnYR\`m  
&ldBv_  
运算式;     = ieag7!  
D5,P)[  
end   x@Hd^xH`  
)#iq4@)|g  
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。   S* *oA 6  
tjT>VwqH  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   VQ#3#Hj  
O1'm@ q)  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   oXXC@[??}N  
hC <O`|lF  
for i = 1:6,   i0jBZW"_1$  
uxaYCa?  
x(i) = 1/i;   Yz$3;  
s?R2B)a  
end     P [Uy  
{gbn/{  
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:     *+)AqKP\Kv  
ig}A9j?]  
format rat % 使用分数来表示数值   qqrq11W  
xg_D f,  
disp(x)   4(Iplo*Ys@  
$-}e; VZb  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   c(;a=n(E#  
>K9#3 4hP  
for圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i列、第j行的元素为     9}a_:hAy/  
5NoI~X=  
h = zeros(6);   91>fqe  
%\|'%/"`2(  
for i = 1:6,   10!wqyj&  
`K~AhlJUQ  
for j = 1:6,   Suk  
U8qtwA9t  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     @Z>ZiU,^  
Tou/5?# %e  
end     GaX[C<Wt  
=uS9JU^E  
end     ' ET~  
62zYRs\Y)X  
disp(h)     Om5Y|v"*  
}9FSO9*&}  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   n^g|Ja  
,LnII  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   Sn|BlXrey  
r8xv#r1  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   *+#8mA(  
j-lfMEa$o  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     WHj'dodS  
oaIi2=Tf  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     ()6wvu}  
\hx1o\  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11    A|<jX}  
)84~ugs  
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。   GJ_7h_4  
0|{u{w@!`  
c"B{/;A  
# mV{#B=  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     =ACVE;L?  
v]B3m  
for i = h,   x$6^R q>2  
 PoxK{Y  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   e?8HgiP-  
4b98Ks Yg  
end   .K1FKC$C  
;wz^gdh;  
Z$/xy"  
"eB$k40-  
1299/871   YoBDvV":@  
e&&53?  
282/551     lPw%ErG  
YS/Yd[ e  
650/2343   UG+d-&~Ll  
]~'5\58sP  
524/2933   2AT5  
Uq^#riq  
559/4431   >n'o*gZM  
 : y%d  
831/8801   `p2+&&]S  
#49kjv@  
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。   m qMHL2~  
Ya3C#=  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   "_-Po^u=r  
TQpfQ  
while 条件式;   p@xf^[50k  
RtTJ5@V(  
运算式;   aX)I3^ar  
>=:&D)m"  
end   ^c-  
< $J>9k  
也就是说,只要条件示成立,运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子,我们可用while?圈改写如下:     6dabU*  
(^T F%(H  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   6jE |  
6e9,PS  
i = 1;   B-ngn{Yc   
X' H[7 ^W  
while i <= 6,     l;R%= P?'F  
>3_jWFq  
x(i) = 1/i;     Dfg2`l  
KL1/^1  
i = i+1;     xS4w5i2  
\<JSkr[h!"  
end   nAW:utTB  
l?Udn0F  
format short {o_X`rgrL  
g!@<n1 L  
= RA /  
LClNxm2X  
1-3、逻辑命令   ] o*#t  
n0r+A^]  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   tItX y  
`^u>9v-+'  
if 条件式;     |=Eo?Q_  
s.bc>E0  
运算式;     +T|JK7  
z>58dA@f  
end     R "n 5  
l~c@^!  
if rand(1,1) > 0.5,     hn5h\M?  
R Q vft  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   Sj]T   
6t>.[Y"v  
end     ii[F]sR\  
.AR#&mL9  
Given random number is greater than 0.5. o3Yb7h9  
HG^B#yX  
Yw4n-0g  
?5C!<3gM)  
1-4、集合多个命令於一个M档案     PmkR3<=leg  
0Vlk;fIh  
若要一次执行大量的MATLAB命令,可将这些命令存放於一个副档名为m的档案,并在 MATLAB提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令的档案都以m为副档名,因此通称M档案(M-files)。例如一个名为test.m的M档案,包含一连串的MATLAB命令,那麽只要直接键入test,即可执行其所包含的命令:   ?I6fye7  
od IV:(  
pwd % 显示现在的目录   E@@5BEB ~  
"$#xK|t  
ans =     3LAIl913  
Bc+w+  
D:\MATLAB5\bin   :o|\"3  
ykl .1(  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   Eo{"9j\  
S=5<^o^h3  
type test.m % 显示test.m的内容   SX<` {x&L  
l==``  
% This is my first test M-file.   hBS.a6u1'd  
QqFR\6  
% Roger Jang, March 3, 1997   #*QO3y~ZM  
sPr~=,F  
fprintf('Start of test.m!\n');    a][f  
h]Wr [v  
for i = 1:3,   C`$n[kCJ  
^A!Qc=#z}  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     I9/W;# *~  
dYT%  
end   @W s*QTlV  
3vuivU.3  
fprintf('End of test.m!\n');   .n#@$ nGZ  
1Yq?X:  
test % 执行test.m   FG%X~L<d,)  
wb]%m1H`:  
Start of test.m!   k`So -e-  
~<O7$~  
i = 1 ---> i^3 = 1   ZvNJ^Xz  
".W8)  
i = 2 ---> i^3 = 8   }T; P~aG  
mkYqpD7  
i = 3 ---> i^3 = 27   y+X2Pl  
rm5bkJcg~  
End of test.m!   Zo|.1pN  
419x+3>}  
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。   |uX,5Q#6  
>[9J?H  
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:   [h^2Y&Au5  
)[PtaPWeT  
function output = fact(n)   4[.oPK=i  
{t0) q  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   W{5#@_pL  
ur3(HL  
output = 1;     !qv ea,vw  
>64P6P;S  
for i = 1:n,     ]QpWih00V  
>d,jKlh^.%  
output = output*i;     )we}6sE"  
fuWO*  
end     ->l%TCHP  
8kU! 8^mH  
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:   {l>yi  
N"" BCh"  
y = fact(5)   ex::m&  
2>cGH7EBD  
y = 120   e7m*rh%5>  
%e-7ubW  
(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, %K>,xiD)  
eCqHvMp  
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。   i>D.!x  
lBK}VU^  
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)。   AfX}y+Ah  
{)BTR%t  
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。 ^su<uG<R  
0 vtt"f)Y[  
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:   VKq=7^W  
HkO7R `  
function output = fact(n)   b6U2GDm\s  
r[BVvX/,F  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   XZ sz/#  
H,DM1Z9rz  
if n == 1, % Terminating condition   Fh`~`eog  
ZZHDp&lh}  
output = 1;   pi Z[Y 5OE  
%>~sJ0  
return;   |C!oxhu<  
EB2w0a5  
end   +z9Q-d%O  
F<qz[,]|-j  
output = n*fact(n-1);     umiBj)r  
EdlTdn@A  
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。   .}OR  
L1cI`9  
)(ImLbM)  
AS =?@2 q  
1-5、搜寻路径   @JD;k>  
NWMFtT  
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:   <eQj`HL  
~8GFQ ph  
path     4)A#2  
v2B0q4*BS?  
MATLABPATH   9y<*8bI   
c(!6^qk]!`  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   >8k _n  
Tk5W'p|6f  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   a-=8xs'  
/ro=?QYb  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   Cj{1H([-  
,n3a gkPO>  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     2/"u5  
(C@mLu)  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     ";3zX k[#  
uI1 q>[  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     ,N!o  
mt,OniU=Q  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     G#d{,3Gq1  
umt.Um.m2  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   1Cv-  
j)<IRD^  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   ;#vKi0V7  
&Low/Y'.jJ  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   KG|n  
]x(e&fyHB  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   P:k>aHnW  
.k%[4:Fe  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   Hn5|B 3vN  
D-5VC9{  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   {<R2UI5m5  
r76J N  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     gm igsXQ  
e=B|==E10M  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   Kx;eaz:gx  
Y@N,qHtz  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   $}>+kHoT{  
.QZaGw=,z  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   ] 6TATPIr  
$a ]_w.@  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   \s=t|Wpu2  
n%-R[vW  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   Yu)NO\3&  
psg)*'r  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   ca7=V/i_a{  
Ye2 {f"F  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   ]rWgSID  
1(I6.BHW  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   62 k^KO6Y  
=&ks)MH-  
d:\matlab5\toolbox\tour     Y2n!>[[.  
5ni~Q 9b  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   y\Ic@-aWI  
[|(N_[E|6  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   S- pV_Ff  
~<_2WQ/$  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     ADDSCY=,  
r'^Hg/Jzt  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   nqI@Y)  
gy#/D& N[  
d:\matlab5\toolbox\local   Y9uC&/_C  
YH vLGc%  
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:     uE%r/:!k4$  
#gz M|  
which expo   bCo7*<I4  
=G7m)!  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   r^FhTzA=1  
[DJ|`^eKD  
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:   `|{-+m  
QEz? w}b*  
which test   cAY:AtD  
fI&t]   
c:\data\mlbook\test.m   -w9pwB  
&dM. d!  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   <0b)YJb4M  
Y$Z x,  
path(path, 'c:\data\mlbook');     ,?>s>bHV  
~Sj9GxTe  
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 NW]Lj >0Y  
vHyC;4'  
test.m:   w>pq+og&  
fmU {  
which test   TE3lK(f  
9s\A\$("l  
c:\data\mlbook\test.m   ]^h]t~  
0z1ifg&  
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。   [pbo4e,4O  
[<n2Uz7MP  
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:   $xzAv{  
IpYM;tYw&  
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。   K"|l@Q[  
^q{9  
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。   Q# ~Q=T'<  
mk.9OhYY  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   ) i;1*jK  
u+Y\6~=+  
1.将test视为使用者定义的变数。 Cn,d?H  
~xkeuU  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 dBYmiF!+  
(?n=33}Ci  
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。 aOlT;h  
TrlZ9?3#D  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 @i 2E\}  
a L} % 2  
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。   $Q&lSVQ  
\hTm)-FP  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   *Fy2BZH%Q  
00(on28b  
<^&ehy:7y  
Bal$+S  
]O]4z,n  
J[l7di5  
1-6、资料的储存与载入   r(:5kC8K  
3 }duG/  
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:   c/D+|X*  
c23oCfB>  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 l{5IUuUi  
s3z$e+A8  
save filename:将工作空间的所有变数储存到名为filename.mat的二进制档案。 save filename x y z :将变数x、y、z储存到名为filename.mat的二进制档案。   Ur9?Td'*>  
6/5YjO|a  
以下为使用save命令的一个简例:   p2#)A"  
PRx8I .  
who % 列出工作空间的变数   +9M^7/}H  
X3{G:H0\p  
Your variables are:   Z_$%.  
Pr3qo4t.L  
B h j y   +[M6X} TQ  
o*-)Tq8GHE  
ans i x z   I4'5P}1yp  
Lb!Fcf|h  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   B-xGX$<z  
y^;#&k!  
dir % 列出现在目录中的档案    DGRXd#  
*QpMF/<?  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   b,5~b&<h  
/z4$gb7Y  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   Jb0`42  
r)lEofX,g+  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   0pK=o"^?@  
-z-C*%~  
delete test.mat % 删除test.mat   0@[$lv;OS  
6^V=?~a&z  
以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   ^|/TC!v]M  
UvJ}b  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 QiQ_bB!\  
]_Vx{oT7  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   VyXKZ%\dQ/  
VF&(8X\   
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   /sUYU (3  
h:W;^\J:-  
小提示:二进制和ASCII档案的比较 在save命令使用-ascii选项後,会有下列现象:save命令就不会在档案名称後加上mat的副档名。 9Z|jxy  
YpWPz %`:  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 iIvc43YV%  
Z 8S\@I  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     ,-$LmECg  
|WQBDB`W  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   }{,^@xdyW  
; ^*}#X d  
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。   v]'ztFA  
Pj[PIz  
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:   Pnk5mK$  
/@wg>&L]  
clear all; % 清除工作空间中的变数   (lXGmx8  
?[VM6- &  
x = 1:10;   . S!mf  
?274uAO'  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   +dWDxguE{w  
J; 3{3  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   z#8~iF1  
HeK/7IAqp  
who % 列出工作空间中的变数   \<&m&%Zs  
cW~}:;D4  
Your variables are:   )s)I2Z+  
T]R|qlZ  
testfile x   rK@8/?y5  
P!$Zx)T  
注意在上述过程中,由於是以ASCII格式储存与载入,所以产生了一个与档案名称相同的变数testfile,此变数的值和原变数x完全相同。   2n,*Nd`  
5<iV2Hx  
1-7、结束MATLAB   9"@\s$ OBk  
+cD<:"L'g  
有三种方法可以结束MATLAB:   \6S7T$$ 1m  
P!~MZ+7#&  
1.键入exit Yw22z #K  
s6ZuM/Q  
2.键入quit 6~0$Z-);(  
jTf@l?|  
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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