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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     4@\$k+v  
g.!k>_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:   0Cf'\2  
fW=<bf  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   73S N\  
'j{o!T0  
ans =4.2000   %wru)  
6 F39'  
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。 \}n_Sk  
?8s$RYp14  
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。   x\ # K2  
r7V !M1  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   p`\>GWuT!  
N<4 nb  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   s{7bu|0  
Iy;"ht6  
x = 42   tN)t`1_j  
EQpF:@_  
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(^)。   x<rS2d-Y  
 `5(F'o  
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。     N}#"o  
sqV~ Dw  
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: h$9ut@I  
=a+  } 6  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   {0+WVZ4u  
0uM&F[.x@g  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   ci2Z_JA+  
{ Dm@_&  
>>y   HEc.3   
B:UM2Jl   
y =-0.0045   j$s/YI:  
a @3s71  
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。 sz/^Ie-~  
9Qu(RbDqC  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   \I}EWI  
3'i(wI~<[  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 aqK+ u.H  
h0dZr-c  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 !'[?cEog  
>)diXe}j  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) 2v@B7r4}  
L[nDjQn"  
sqrt(x):开平方 m`$Q/SyvG  
n`w]?bL  
real(z):复数z的实部 4e|N^h*!  
/joY? T  
imag(z):复数z的虚 部 [Pjitw/?  
[MbbL  
conj(z):复数z的共轭复数 ="vg/@.>i  
gzKMGL?%?  
round(x):四舍五入至最近整数 Bv jsl  
*[b>]GXd49  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 #+U1QOsz  
`s UY$Q  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 3 4%B0  
d8 Jf3Mo  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 ?D)$O CS  
S|@/"?DC  
rat(x):将实数x化为分数表示 Uz rf,I[  
o%;ly  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 ,3-^EfccW  
C'gv#!Q  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   P?|\Ig1Gk  
@Y.r ,q  
当x<0时,sign(x)=-1;   jC}HNiM78  
{n|Uf 5  
当x=0时,sign(x)=0;   &&LB0vH!J  
M?}:N_9<J  
当x>0时,sign(x)=1。   ibwV #6  
u=]*,,5<  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 q I~*G3  
-Hw3rv3o  
sin(x):正弦函数 5|pF*8*  
kFmtE dhsc  
cos(x):馀弦函数 }#4Ek8nFR  
&hL2xx=  
tan(x):正切函数 Piwox1T ;  
=0PGE#d{t  
asin(x):反正弦函数 cbm;45 L|  
ao.vB']T  
acos(x):反馀弦函数 ZADMtsk  
'yA/sZ  
atan(x):反正切函数 _$D!"z7i  
\.H9e/vU`  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 -D=Sj@G  
@^ -Y&N!b=  
sinh(x):超越正弦函数 )YAU|sCAi$  
F$'u`  
cosh(x):超越馀弦函数 $>yfu=]?  
(&v|,.c^)1  
tanh(x):超越正切函数 m F+8Q  
,t wB" *  
asinh(x):反超越正弦函数 ,5}w]6bCr  
#<e D  
acosh(x):反超越馀弦函数 A4#F AFy  
#Y'b?&b  
atanh(x):反超越正切函数   =VZ_';b h  
<?!'  
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: q<z8P;oP^  
=l*xM/S  
x = [1 3 5 2];   tQNrDp+  
5*YvgB;  
y = 2*x+1   "gm5 DE  
em0Y'J  
y = 3 7 11 5   cYC^;,C &|  
?vAhDD5  
小提示:变数命名的规则   u SQ#Y^V_  
/w5*R5B{  
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   oS9Od8  
iJ8Z^=>  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   4\v &8">LL  
H7;, Kr  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   VR&dy|5BO  
CyYr5 Dz  
y =3 7 2 5   il !B={  
L)F4)VL  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   . 43cI(  
q jc4IW t~  
y = 3 7 2 5 0 10   ,~ZD"'*n6g  
D^.  c:  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   pXN'vP  
ug ;Xoh5w  
y = 3 7 2 0 10   \6?a  
{R@V  
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:   ZBY2,%nAo  
@d 7V@F0d  
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   K@cWg C  
*kqC^2t  
ans = 9   Gvh"3|u ?z  
T9Juq6|  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   "zd_eC5  
kVKAG\F  
ans = 6 1 -1   $,, PF/N8c  
&b5(Su  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 -XV+F@`Md  
`kQosQV  
[{u3g4`}  
;xzaW4(3  
若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):help linspace   A7+ZY,  
ml1%C%  
小整理:MATLAB的查询命令 F/>\uzu  
6V JudNA  
help:用来查询已知命令的用法。例如已知inv是用来计算反矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。(键入help help则显示help的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令後 ,即可用help进一步找出其用法。(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。)    w0=  
ycc G>%>r  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   ^ `Ozw^~  
6Nn+7z<*&z  
z = x'   j+ -r(lZ  
3lpxh_  
z = 4.0000   C,l,fT  
r W[;3yMf  
   5.2000   sV%DX5@  
(M$>*O3SR  
   6.4000   *{fs{gFw9  
4l %W]'  
   7.6000   QtKcv7:4  
,7)hrA$(  
   8.8000   r\ft{Z<P  
5{V"!M+<  
   10.0000     .06D_L"M  
<Jhd%O  
不论是行向量或列向量,我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等:   SU~.baP?  
vFR *3$ R  
length(z) % z的元素个数   Jk\-e`eE  
>rEZ$h  
ans = 6   #c@&mus  
s)qrlv5H  
max(z) % z的最大值   ;n(f?RO3X  
a,RCK~GR  
ans = 10   z6E =%-`  
,*6K3/kW  
min(z) % z的最小值   0N>K4ho6{  
Vl5>o$G|<.  
ans =   4   \M\7k5$  
<L qJg  
小整理:适用於向量的常用函数有: C-c'"FHq  
MBA?, |9Q#  
min(x): 向量x的元素的最小值 kpn|C 9r  
2n@`O g_0  
max(x): 向量x的元素的最大值 sS}:Od  
wX]$xZ!s  
mean(x): 向量x的元素的平均值 Ju47}t%HB  
a#r{FoU{M8  
median(x): 向量x的元素的中位数 VmPh''Z%-  
u)r/#fUZ  
std(x): 向量x的元素的标准差 FJ~d&L\l  
)x/#sW%)  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 zT,@PIC(  
cHFW"g78  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) d0I s|Gs  
ekyCZ8iai  
length(x): 向量x的元素个数 {\1bWr8!U  
Wds>'zzS  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 t(*n[7e  
> U?\WgE$  
sum(x): 向量x的元素总和 St%x\[D  
(?1$  
prod(x): 向量x的元素总乘积 iLSUz j`  
z U[pn)pe  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 Zwc&4:5%  
MZh.Xo  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 GE!nf6>Km  
\T_ZcV  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 BNdq=|,+"  
|cY HH$  
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。)   .2JZ7  
jD S\  
 : Z<\R0  
x/<]/D  
nb/q!8  
9abUh3  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   pE<a:2J  
&EV%g6  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     +-'F]?DN'  
ZNw|5u^N  
A =     ^\gb|LEnK  
WMtFXkf6"  
1  2  3  4     /(s |'"6  
,V9qiu=m   
5  6  7  8     Lbz/M _G  
RG45S0Ygj  
9  10 11  12   PdO"e  
ck] I?  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   I*a@_EO  
qLL rR,:  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   im &N &A  
O oA!N-Q  
A =     +&G(AW  
0j!<eN=  
1  2  3  4   q&@s/k  
ZUHW*U.  
5  6  5  8     3\m !  
^x O](,H  
9  10 11  12     o i'iZX  
}>@SyE'Q  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   fphCQO^#vW  
M(+Pd_c6  
B = 5 6 5   O/#3QK  
BT [|f[1  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   G$Mf(S'f  
!8UIyw  
A =     FA-cTF[,(  
%l&oRBC  
1  2  3   4  5     kfas4mkc  
s*g qKQ;  
5  6  5   8  6     ir.RO7f  
,4"N7_!7  
9  10 11  12  5   2EM6k|l5  
A;rk4)lij  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   I=&i &6v8G  
IWv5UmjN  
A =     }w4OCN\1  
?QffSSj[s  
1  3  4  5     /A0_#g:2*#  
zl8M<z1`1  
5  5  8  6     Nxt:U{`T'  
*D%w r'!>  
9  11 12  5   )@DDs(q=i  
Mu/(Xp62  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     P,pC Z+H  
nQV0I"f]?]  
A =     *yT>  
^*fD  
1  3   4   5     (^iF)z  
FLG"c690  
5  5   8   6     T=YVG@fm?  
d%k7n+ICQ4  
9  11  12  5   O'98OH+u  
Y910\h@V  
4  3   2   1   yC$m(Y12FN  
KS(H_&j  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   u_NLgM7*  
lv/im/]v  
A =     3 orZBT  
h%F.h![*  
5  5   8   6     $i+@vbU6  
M *w{PjU  
9  11  12  5   Qqg.z-G%.  
~.3v\Q  
这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。   a6 vej  
G?@W;o)  
小提示:在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址。举例来说,在上述矩阵A中,位於第二列、第三行的元素可写为A(2,3) (二维索引)或A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素)。   U)f('zD  
F<{,W-my `  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   LTS{[(%  
Q(-&}cY  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   Z:^#9D{  
I H=$ w c  
B =   "|I.j)  
V5$ Gb6?K  
5   8     E0RqY3  
KE"6I  
9   12     S|| W  
vrb@::sy0T  
5   6   rzHBop-8  
@4UX~=:686  
11  5   \{ | GK  
n[e C  
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。   /UK?&+1qE  
>?K=l]!(*  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   W8bp3JX"  
g]Y%c73  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, VsSAb%  
\E,2VM@6  
z =     4GI3|{  
l4i 51S"  
7.5000   ]wDqdD y7S  
tn Ufi8\ob  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   'gor*-o:wu  
R.WB.FP  
z = 10*sin(pi/3)* ...   }0\SNpVN  
Kkovp^G  
sin(pi/3);   'z,kxra|n  
%dnpO|L  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   ?XdvZf $  
`},:dDHI  
who   {1Cnrjw  
>}F$6KM  
Your variables are:   VD&wO'U  
)/DN>rU  
testfile x   )t+pwh!8  
8D`+3  
这些是由使用者定义的变数。若要知道这些变数的详细资料,可键入:   Wjq9f;  
_4) t  
whos   Epp>L.?r  
($`IHKF1.l  
Name Size Bytes Class   r=3`Eb"t  
@mZK[*Ak<*  
A 2x4 64 double array   7#+Ih-&EQ  
Y>aVnixx<  
B 4x2 64 double array   r4[=pfe25  
(*r2bm2FPO  
ans 1x1 8 double array   USEmD5q  
wN'S+4  
x 1x1 8 double array   ]vB^%  
]t!v`TH  
y 1x1 8 double array   T rh t2Iv  
9;XbyA]  
z 1x1 8 double array   :I7qw0?  
7Z:3xb&>   
Grand total is 20 elements using 160 bytes   KB~1]cYMp  
g zi=+oJ|4  
使用clear可以删除工作空间的变数:   N)cODy([  
_YR#J%xa  
clear A   Tx&H1  
MHWc~@R  
A   037\LPO  
fhZwYx&t  
??? Undefined function or variable 'A'.   5K9W5hA:D  
W20- oZ8  
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:   {(-923|,  
Y<POdbg  
pi   _:Q^mV=;j  
[wSoZBl  
ans = 3.1416   4d@0v n{  
`2U,#nZ 4  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   wH@< 0lw`<  
b?0WA.[{  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 _Q^jk0K8ga  
]b}3f<  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 $#e}9g.  
bZWR. </  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 sCy.i/y  
anz7ae&P'K  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) pHVDug3  
;;UsHhbhI  
realmax:系统所能表示的最大数值   6 T~+vT  
A<H]uQ>  
realmin:系统所能表示的最小数值 W!8$:Ih_Z  
*]q`:~u2  
nargin: 函数的输入引数个数 zB y%$5~Fw  
GPAC0K^p  
nargin: 函数的输出引数个数   ^{yb4yQ 0  
>/.jB/q  
1-2、重复命令   myXGMN$i  
0j;|IU\  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     2\$<&]q  
]lJ#|zd8o  
for 变数 = 矩阵;     PTpCiiA@  
;/m>c{  
运算式;     Jnt r"a-4  
|OF3J,q  
end   ,9=P=JH  
-,=)O  
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。   7je1vNs  
z&GGa`T"  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   Ca"i<[8  
ZQz;EV!  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   0~<t :q!  
(#je0ES  
for i = 1:6,   +f]I7e:qp  
ioTqT:.  
x(i) = 1/i;   QKz2ONV=)  
R'K /\   
end     t@cBuV`9c  
?1]B(V9nBq  
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:     }?{. 'Hv0  
3_VWtGQ  
format rat % 使用分数来表示数值   *=E4|>Ul,  
OZ Obx  
disp(x)   d9 8pv%  
8^-g yx'  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   A^c5CJ_  
)[sSCt]  
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     ";0-9*I  
g=v[@{9Pw  
h = zeros(6);   SR)@'-Wd  
|("5 :m  
for i = 1:6,   p|*b] 36  
&zP\K~Nt  
for j = 1:6,   gY=+G6;=<  
N) z] F9Kg  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     }>j1j^c1='  
V|0UwS\n  
end     Ox/va]e7"  
oWOH#w  
end     9>@"W-  
Sag\wKV8  
disp(h)     RzSN,bL R  
:\1&5Pm]  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   gwF@'Uu  
z!j`Qoh?V9  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   %^ E>~  
U(qM( E  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   0$49X  
a-DE-V Uls  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     Y!s/uvRI  
BQ&h&57K  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     55|$Imnf  
2Z..~1r  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   1$2Rs-J  
B "}GAk}V  
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。   ')FNudsC  
X!_OOfueP8  
bmddh2  
%BHq2~J  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     m :^,qC  
IweQB}d  
for i = h,   q C|re!K  
IX3U\_I#  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   Yc5$915  
Vgm{=$  
end   1X9sx&5H  
a+BA~|u^  
$fvUb_n  
>zhbipA  
1299/871   K|1^?#n  
`")  I[h  
282/551     SI(8.$1  
SO&;]YO  
650/2343   bo"I:)n;  
]ogy`O>  
524/2933   !c`1~a!  
fu&]t8MJC  
559/4431   a:]yFi:Su  
+1623E  
831/8801   hP#&]W3:  
 JuI,wA  
在上例中,每一次i的值就是矩阵h的一行,所以写出来的命令特别简洁。   f3h9CV  
6%xl}z]o  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   Z,&ywMm/G  
|3cR'|<Ual  
while 条件式;   ,?f(~<Aj  
tw')2UGg  
运算式;   Yb\36|  
U5PCj ]-Xt  
end   fj JIF%  
LMDa68 s  
也就是说,只要条件示成立,运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子,我们可用while?圈改写如下:     7I  
abv]  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   u@3w$"Pv1  
>y@w-,1he  
i = 1;   ']NM_0  
X[[=YCi0  
while i <= 6,     Dx%fW`  
w {q YP  
x(i) = 1/i;     j?(QieBH  
dA~6{*)  
i = i+1;     *dl@)~i  
'huLv(Uu  
end   w?C\YKF7  
KP(Bu0S  
format short v]!7=>/2  
dd+).*  
L$Q+R'  
k4P.}SJ?  
1-3、逻辑命令   @mazwr{B  
"8I4]'  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   !]nCeo  
(qrT0D6  
if 条件式;     {m?x},  
=EJ"edw]%0  
运算式;     9.B7Owgr89  
.wSAysiQ|P  
end     #@fypCc  
uI[*uAR  
if rand(1,1) > 0.5,     ;rKYWj>IR  
m @%|Q;  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   |<0@RCgM  
Fqv5WoYVf  
end     ^b~5zhY&  
`<n:D`{dZ  
Given random number is greater than 0.5. Vmc)or*#  
UK,P?_e  
'3Ie0QO]"%  
v#FUD-Z  
1-4、集合多个命令於一个M档案     /WfxI>v  
_;{-w%Vf  
若要一次执行大量的MATLAB命令,可将这些命令存放於一个副档名为m的档案,并在 MATLAB提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令的档案都以m为副档名,因此通称M档案(M-files)。例如一个名为test.m的M档案,包含一连串的MATLAB命令,那麽只要直接键入test,即可执行其所包含的命令:   86g+c  
"q .uiz+1:  
pwd % 显示现在的目录   2cg z n@  
nz\fN?q  
ans =     ~}*;Ko\  
jlBCu(.,_  
D:\MATLAB5\bin   B .mV\W  
U:9vjY  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   jHCKV  
i`$rzXcS  
type test.m % 显示test.m的内容   I\~V0<"jI  
=*Xf(mhc  
% This is my first test M-file.   pS;dvZ  
v2{s2kB=  
% Roger Jang, March 3, 1997   ;>9pJ72r  
t,,^^ll  
fprintf('Start of test.m!\n');   mtHz6+  
GB3B4)cX4Y  
for i = 1:3,   `uHpj`EU  
+kL(lBv'  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     ?xZmm%JF  
sBnPS[Oo  
end   G6 5N:  
Gu).*cU  
fprintf('End of test.m!\n');   [B`P]}gL:  
S+Yg!RrNqj  
test % 执行test.m   sIsu >eL  
.<%M8rcj  
Start of test.m!   h$\h PLx  
m=B0!Z1xx  
i = 1 ---> i^3 = 1   rgKn=8+a  
Y;Gm,  
i = 2 ---> i^3 = 8   ~*[4DQ[\  
)6^xIh  
i = 3 ---> i^3 = 27   oFR'GUQC  
GN c|)$  
End of test.m!   z_@zMLs  
qI*1+R}  
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。   'Y\"^'OU\  
|"w<CK lQ  
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:   RJ4mlW  
)fc"])&8  
function output = fact(n)   f"N3;,Oc  
FSs$ ] d;  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   1o78e2B  
z 5+]Z a~  
output = 1;     PSS/JFZ^  
z,YUguc|  
for i = 1:n,     ,D,f9  
5O ;^Mk|  
output = output*i;     }tO<_f))  
z|)1l`  
end     {NgY8w QB  
:~R Fy?xRa  
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:   ^!_7L4&y  
9?chCO(@  
y = fact(5)   S@NhEc  
+N:6wZ7<f  
y = 120   W r7e_  
Ia:puks=  
(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, wg0.i?R-]  
BV?N_/DXp  
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。   ?9@Af{b t2  
c G!2Iy~lA  
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)。   M`pTT5r  
-01 1U!  
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。 SliQwm5  
0lr4d 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:   ef:$1VIBda  
'4lT*KN7\  
function output = fact(n)   ikG9l&n  
/M*\t.[ 46  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   aDvO(C  
8!Mzr1:  
if n == 1, % Terminating condition   @<TZH  
U{uWk3I_b  
output = 1;   G:C6`uiy`  
He-Ja  
return;   A6y~_dt  
!vVjZ  
end   AnE_<sPA  
8421-c6y>  
output = n*fact(n-1);     Q[Sd  
:F w"u4WI  
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。   xc<eU`-' b  
gXLZ)>+A+  
$F`<&o  
~EWfEHf*BJ  
1-5、搜寻路径   <bXWkj  
2G}7R5``9  
在前一节中,test.m所在的目录是d:\mlbook。如果不先进入这个目录,MATLAB就找不到你要执行的M档案。如果希望MATLAB不论在何处都能执行test.m,那麽就必须将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径(Search path)上。要检视MATLAB的搜寻路径,键入path即可:   D)ne *},  
DEp%\sj?  
path     p2c=;5|/Q  
ecqz@*d&  
MATLABPATH   QDgEJ%U-  
Nk7eiQ  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   :;*#Qh3"  
8xpYQ<cax  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   R{xyme@"^  
&J/4J  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   )C01f ZhD  
KkL:p?@n  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     -=t3O#  
MLD>"W  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     s@)"IdSA(  
Vkvb=  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     0.BUfuuh  
^Im%D(MY  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     Rp`_Grcd  
Wt)SdF=U/  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   Z(k\J|&9C  
1S[5#ewB;j  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   3 +8"  
Xlqz8cI  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   tC@zM.v%  
'D0X?2  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   {Sr=SE  
.xLF}{u  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   `k}l$ih`X  
nvs}r%1'5  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   yhtvr5z1  
VM]GYz|#]  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     `l gjw=  
Q+!0)pG5#  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   <jRFN&"h}  
B/sBYVU  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   -Nlf~X  
>\?z37 :T  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   csdOIF  
wSJ]3gJM`  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   16[-3cJ T  
:<t{ =0G  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   VTJIaqw  
Rgfc29(8  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   ANFg]g.Az  
D-o7yc"K  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   ra9cD"/J &  
jI{~s]Q  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   Tn@UX(^,  
hLyTUt~\L  
d:\matlab5\toolbox\tour     X@yr$3vC  
aucZJjH  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   Xb<DpBrk  
W<rTq0~$?  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   (! 0j4'  
Tbi]oB#  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     iBKb/Oi6  
h5&/hBN  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   "^9[OgE:  
oTF^<I-C  
d:\matlab5\toolbox\local   0~Iu7mPY  
]<8B-D?Z  
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:     q?imE~&U  
{ywXz|TP  
which expo   GJIWG&C03  
m1hW<  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   w\o)bn  
V\@jC\-5Vt  
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:   '9*5-iO  
c7+Djqs  
which test   }x kLD!  
"w*+v  
c:\data\mlbook\test.m   *3_f &Y  
m/YH^N0  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   4?>18%7&  
2gd<8a''  
path(path, 'c:\data\mlbook');     YH)Opk  
p{ @CoOn  
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 Pv/Pww \  
\Y!T>nWn)I  
test.m:   ]a$Wxvgq  
a>wfhmr  
which test   %s$rP  
gEr4zae  
c:\data\mlbook\test.m   U,Z"G1^  
a -xW8  
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。   [!1)mR  
QP6z?j.  
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:   ]ZzoJ7lr  
Aautih@LX  
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。   zVM4BT(  
ds*m6#1b  
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。   )Qh>0T+(  
CY*ngi&  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   U/T4i#  
t6'61*)|0  
1.将test视为使用者定义的变数。 DE*MdfP0  
c%|vUAq*  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 ss? ]  
s1X]RXX&j  
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。 1<xcMn0et  
)46 0 Ed  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 9pWi.J  
`1nRcY  
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。   `S"W8_m  
i]it5  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   G/v|!}?wG  
^C!mCTL1N  
\ ,>_c  
^9&b+u=X  
>|wKXz  
-#hK|1]  
1-6、资料的储存与载入   `5~7IPl3  
{IJ-4>  
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:   tf4*R_6;1$  
n vm^k  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 `vudS?  
+0VG[ c\8  
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。   p1+7 <Y:  
$Axng J c  
以下为使用save命令的一个简例:   (~S<EUc$  
:@.C4oq  
who % 列出工作空间的变数   (nGkZ}p  
XZ} de%U1  
Your variables are:   Q Q@9_[N  
ya:sW5fk  
B h j y   {5>3;.  
d-~vR(tU  
ans i x z   p~h4\ .*`  
[M4xZHd#o  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   &]w#z=5SXi  
 1Yud~[c  
dir % 列出现在目录中的档案   M~-h-tG  
8=:A/47=J  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   wTT RoeJ}  
QV0M/k<'  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   't7Z] G  
*/nuv k  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   g^jJ8k,7(  
d>&\V)E  
delete test.mat % 删除test.mat   ) ]73S@P(=  
 ozU2  
以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   [a@ B =E  
B~?c3:6  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 KGu= ;  
QO2Ut!Y  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   wS V@=)H\:  
mmHJ h\2v  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   gt/!~f0r  
|) O):  
小提示:二进制和ASCII档案的比较 在save命令使用-ascii选项後,会有下列现象:save命令就不会在档案名称後加上mat的副档名。 H<,bq*@  
#pX8{Tf[  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 G;NB\3 ~X  
}t\ 10nQ  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     p'}lN|"{O  
k52QaMKa~A  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   ~ 7}]  
QWw"K$l  
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。   e8{^f]5  
:9`qogF>  
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:   %*jGim~s  
};rm3;~ eg  
clear all; % 清除工作空间中的变数   3w6&&R9  
>b>gr OX  
x = 1:10;   ]U[&uymax  
^sV|ck  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   zks#EzQ  
eQ<xp A  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   @V$I?iXV  
Zi/-~')E  
who % 列出工作空间中的变数   i j/o;_  
dQ<(lzS~  
Your variables are:   uf]Y^,2  
Z(HZB  
testfile x   &:No}6  
V9T 4 +  
注意在上述过程中,由於是以ASCII格式储存与载入,所以产生了一个与档案名称相同的变数testfile,此变数的值和原变数x完全相同。   4 [1k\  
>$uUuiyL4  
1-7、结束MATLAB   j;iL&eo>  
akC>s8tqlA  
有三种方法可以结束MATLAB:   Y 9i][  
E?Cj/o  
1.键入exit A*F9\mj I5  
3u_oRs  
2.键入quit Vv7PCaq  
O: JPJ"!  
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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