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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     d/5i4g[q  
rDFD rviW_  
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:   kDI(Y=Fg  
VM=A#}  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   %EkV-%o*  
.|W0B+Z8  
ans =4.2000   bC*( ,n<'  
%\Dvng6$  
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。 d S]TTU1  
ZGO% lkZ.  
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。   1bjhEO W  
 gP%S{<.?  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   x&}pM}ea  
9RA~#S|(T  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   C".nB12  
#tX\m ;  
x = 42   S. my" j  
JL gk?  
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(^)。    Age  
_~~:@fy  
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。     v0uDL7  
_+Tq&,_:o  
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: n7-|\p!xP6  
Sl,X*[HGd  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   M~% ~y`D^  
~nYp*t C'  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   ~*"]XE?M  
pT3p!/pl3  
>>y   ]^aOYtKX  
12l-NWXf  
y =-0.0045   <[iw1>  
C>l{_J)n  
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。 PP/EZ^]b  
R>Q&Ax  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   =AEl:SY+  
U`YPzZp_  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 /$ a>f>EJ  
bu[PQsT  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 _cPGS=Ew  
E|R^tETb  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) q8&2M  
cyYsz'i m  
sqrt(x):开平方 Iw@ou  
\3nu &8d  
real(z):复数z的实部 Y)~Y;;/G  
4}0DEH.Vx  
imag(z):复数z的虚 部 bEO\oS  
Ek'~i  
conj(z):复数z的共轭复数 f@JMDJ  
A'A5.\UN  
round(x):四舍五入至最近整数 b!(ew`Y;  
BY*{j&^  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 bUv}({  
=[A5qwyv  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 d_t>  
4Js2/s  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 8&[Lr o9  
9Yu63s ia  
rat(x):将实数x化为分数表示 y $i^C:N  
KMs[/|HX\  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 LWH(b s9U  
"gt-bo.,  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   ?+3vK=Rf}  
C8^h`B9z&I  
当x<0时,sign(x)=-1;   ,=TY:U;?  
h=?V)WSM  
当x=0时,sign(x)=0;   rE->z  
y4N8B:j%  
当x>0时,sign(x)=1。   Rs$fNW@P  
$] ])FM"b  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 11"- taWj  
8>R 75 dw  
sin(x):正弦函数 IKz3IR eu  
R_DstpsT  
cos(x):馀弦函数  f$7Xh~  
""~b1kEt  
tan(x):正切函数 JD\yl[ac%  
cj[a^ ZH  
asin(x):反正弦函数 g3V bP  
E O.Se9ux  
acos(x):反馀弦函数 0f_+h %%=  
3t4i2]  
atan(x):反正切函数 X mmb^2I  
H[WsHq;T+9  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 :.VI*X:aQh  
95XQ?%  
sinh(x):超越正弦函数 FR BW(vKE  
Ee~<PDzB  
cosh(x):超越馀弦函数 @PQ% xcOC7  
[TW?sW^0  
tanh(x):超越正切函数 y 4 wV]1  
m{v*\e7 P  
asinh(x):反超越正弦函数 g)3HVAT  
9V'ok.B.x  
acosh(x):反超越馀弦函数 p&s~O,Bw$  
=00c1v  
atanh(x):反超越正切函数   _YK66cS3E/  
I>bO<T`  
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: ]NEr]sc-"F  
7 I$~E  
x = [1 3 5 2];   7:M`k#oDP  
o^efeI  
y = 2*x+1   aAbK{=/y_!  
K]{x0A  
y = 3 7 11 5   jW8,}Xs  
Yy 8? X9r.  
小提示:变数命名的规则   x]Pp|rHj  
p{vGc-zP .  
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   ; _K3/:  
hl/) 1sOIR  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   BNw};.lO  
q+Ec|Xd e  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   ZLGglT'EW>  
;],Js1 m  
y =3 7 2 5   q\$k'(k>35  
im&Nkk4n@  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   S{Q2KD  
J+(B]8aj  
y = 3 7 2 5 0 10   |Wg!> g!  
Nd h  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   #iiXJnG  
`x:O&2  
y = 3 7 2 0 10   ?on EqH>  
1a]P+-@u[  
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:   &v/>P1Z G  
e~ZxDAd  
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   *UZd !a)  
yno X=#`  
ans = 9   'lMDlTU O  
Y6[ O s1  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算    8+,I(+  
jX; $g>P  
ans = 6 1 -1   ri1;i= W  
4M )oA|1w  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 pV(qan,  
20 Z/Y\  
 u*m|o8  
=x@v{cP  
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   4J{W8jX  
=.]{OT  
小整理:MATLAB的查询命令 |%g)H,6c  
ANRZQpnXQ  
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。)   $Xr4=9(|7  
MAc jWb~ f  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   }F';"ybrU)  
!DkIM}.  
z = x'   %%T?LRv  
.3CQFbHF  
z = 4.0000   &U_T1-UR2  
GO UO  
   5.2000   O& 1z-  
jpkKdQX)  
   6.4000   v[\GhVb  
n+1`y8dy  
   7.6000   v@,`(\Ca'  
0O?\0k;o  
   8.8000   ?P;=_~X  
8I7JsCj  
   10.0000     m>^vr7  
()ww9L2  
不论是行向量或列向量,我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等:   pD]2.O  
i 2 ='>  
length(z) % z的元素个数   #!C|~=  
s_P[lbHt.  
ans = 6   u/apnAW@M  
K?u:-QX^  
max(z) % z的最大值   wA o6:)  
ao"Z%#Jb~  
ans = 10   7|k2~\@q  
0v|qP  
min(z) % z的最小值   Z~K} @  
R(s[JH(&  
ans =   4   7[1 VFc#tf  
~m4 LL[  
小整理:适用於向量的常用函数有: m A('MS2  
_^D-nk?  
min(x): 向量x的元素的最小值 7#j9"*  
"iJAM`Hi  
max(x): 向量x的元素的最大值 l%qfaU2  
~i0>[S3 '  
mean(x): 向量x的元素的平均值 D7Y?$=0ycb  
MhjIE<OI=  
median(x): 向量x的元素的中位数 ]/|DCxQ  
v 8TNBsEL  
std(x): 向量x的元素的标准差 tILnD1q  
@9lGU#  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 AMN`bgxW  
:4)lmIu  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) A:\_ \B%<  
[$M l;K  
length(x): 向量x的元素个数 o\qeX|.70  
(`<B#D;  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 ]d*O>Pm  
*fSX3Dk  
sum(x): 向量x的元素总和 <bJ~Ol  
P0rdGf 5T  
prod(x): 向量x的元素总乘积 %;#9lkOXWH  
N6v*X+4JH  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 O]l-4X#8F  
_zLEHEZ-  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 W$` WkR  
GYonb) F  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 )O\l3h"  
iig&O(,  
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。)   .:/X~{  
2|`~3B)#  
sA }X)aP  
qJ$S3B  
akQb%Wq  
\\/ !I   
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   xRF_'|e  
 c70B  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     &# @"^(} 6  
&A^2hPe}  
A =     &WdP=E"  
F|&mxsL  
1  2  3  4     AI .2os*  
r<*Y1;7H'  
5  6  7  8     ?hW(5]p|  
gIcPKj"8${  
9  10 11  12   7VJf~\%1j  
l4OPzNc'  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   mW)"~sA  
~5Rh7   
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   bL5dCQxty  
!Tu.A@  
A =     vw` '9~  
-Q!?=JNtQ  
1  2  3  4   =IIE]<z  
l_x>.'a  
5  6  5  8     qche7kg!a  
E eCgV{9B  
9  10 11  12     :Czvwp{z  
b;I!Cy D  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   (7v`5|'0  
\g|;7&%l3  
B = 5 6 5   vaZ?>94  
GF Rd:e  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   ,]?l(H $x'  
5gPAX $jH  
A =     >2)!w  
I3?:KVa  
1  2  3   4  5     ~0n9In%  
X .S8vlb4z  
5  6  5   8  6     n]btazM{  
FD}>}fLv  
9  10 11  12  5   +z\O"zlj  
+'I8COoiv%  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   SiJX5ydz  
_d<\@Tkw  
A =     1'* {Vm M  
2qkC{klC^M  
1  3  4  5     k?=V?JWY  
)5bdWJ>l  
5  5  8  6     YCQ+9  
Bb/aeLv  
9  11 12  5   @i:_ JOl  
[h2V9>4:  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     %K]nX#.B&  
dzMI5fA<_  
A =     ts0K"xmY\c  
k)USLA  
1  3   4   5     cl-i6[F  
w@ 2LFDp  
5  5   8   6     1vxh3KS.  
:ui1]its4  
9  11  12  5   `24:Eg6r  
( ]o6Pi  
4  3   2   1   [G|2m_  
O^gq\X4}  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   _E[{7 "3}  
>heih%Ar0J  
A =     Onoi6^G  
zR3Z(^]v  
5  5   8   6      g^E n6n)  
J0|}u1? l  
9  11  12  5   ^ihXM]1{G  
i]LK,'  
这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。   ?8 C+wW  
3B "rI  
小提示:在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址。举例来说,在上述矩阵A中,位於第二列、第三行的元素可写为A(2,3) (二维索引)或A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素)。   Gb \ 7W  
@kwD$%*0  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   AjANuyUaP  
FZmYv%J  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   hOMFDfhU  
?\F,}e  
B =   k*c:%vC!  
1,`x1dcO!A  
5   8     qc'tK6=jp  
+msHQk5#$m  
9   12     L}a3!33)C  
Da-(D<[0  
5   6   W\<#`0tUt  
t1Khf  
11  5   JkxS1  
=\%>O7c,8Y  
小提示: A(:)就是将矩阵A每一列堆叠起来,成为一个行向量,而这也是MATLAB变数的内部储存方式。以前例而言,reshape(A, 8, 1)和A(:)同样都会产生一个8x1的矩阵。   X-{:.9  
Jp-ae0 Ewa  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   ZJ[ Uz_%W  
EShakV  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, 1v\-jM"  
.DvAX(2v  
z =     V!U[N.&$  
>;3c; nf  
7.5000   )#ujF~w>  
Z|?XQ-R5  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   'qd")  
l*m|b""].u  
z = 10*sin(pi/3)* ...   c\b>4 &n  
}t-r:R$,  
sin(pi/3);   dw4)4_  
eXaDx%mM  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   .CpF0  
.yP 3}Nl  
who   KnFbRhu[  
5~"=Fm<uD  
Your variables are:   z0W+4meoH  
|B`tRq  
testfile x   %ej"ZeM  
x/S%NySG  
这些是由使用者定义的变数。若要知道这些变数的详细资料,可键入:   5#F+-9r  
&^7)yS+C  
whos   4#YklVm  
5k(#kyP  
Name Size Bytes Class   zXCIn  
;hZ@C!S:  
A 2x4 64 double array   A{o{o++  
M#>GU<4"  
B 4x2 64 double array   "}EbA3  
'~cEdGD9H  
ans 1x1 8 double array   UiEB?X]-l'  
XHg %X  
x 1x1 8 double array   #"M Pe4  
t;1NzI$^  
y 1x1 8 double array   Mww]l[1'EL  
h5gXYmk  
z 1x1 8 double array   m&%b;%,J  
4dK@UN\  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   ZD{srEa/a  
!T{g& f  
使用clear可以删除工作空间的变数:   <Gw<(M  
>g2B5KY  
clear A   FTfA\/tl(;  
7GUJ&U) J  
A   N [u Xo  
0R]CI  
??? Undefined function or variable 'A'.   %ze1ZWO{  
|@HdTGD  
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:   QBy*y $  
~-GDheA  
pi   l}2WW1b(  
Q=8 cBRe  
ans = 3.1416   OQQ9R?Ll{  
kI'A` /B l  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   M::iU_  
9gg,Dy  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 h;KK6*Z*$E  
pQY>  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 #U}U>4'  
uLM_KZ  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 RX1{?*r]Z  
@;}H<&"  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) 1znV>PO!  
,9qB}HG  
realmax:系统所能表示的最大数值   0?xiGSZV  
["<(\v9P)  
realmin:系统所能表示的最小数值 36a~!  
%6'D!H?d  
nargin: 函数的输入引数个数 =7Vl{>*1N  
Zg&\K~OC  
nargin: 函数的输出引数个数   zYdtQjv  
WN#lfn8 7  
1-2、重复命令   Wt fOE@h  
/AW>5r]  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     t`,IW{  
})lT fy  
for 变数 = 矩阵;     w WU_?Dr_~  
gj,J3x4TK/  
运算式;     ; ,<J:%s  
b,R'T+4[  
end   Sp,Q,Q4  
E$Pjp oQTf  
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。   vCSB8R  
-0 da"AB  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   [?@wCY4=  
)K>@$6H +2  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   x,gE$dNzy  
}~r6>7I  
for i = 1:6,   -==qMrKP  
[=6~"!P}  
x(i) = 1/i;   wrYQ=u#Z  
IW o~s  
end     H#6^-6;/  
hO.G'q$V  
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:     F}(QKO*  
G=HxD4l  
format rat % 使用分数来表示数值   #6s C&w3  
4<< bk_7'  
disp(x)   pptM &Y  
|zq!CLjD@  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   `]P5,  
`u\z!x'  
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     ^Lmc%y  
1DLG]-j}  
h = zeros(6);   ~po%GoH(K  
xY'qm8V  
for i = 1:6,   G7A bhb,  
g~c|~u(W  
for j = 1:6,   NJ)2+  
CQzjCRS d  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     %y\eBfW,/  
Lv5X 'yM  
end     ,r 2VP\hLh  
D5!K<G?-K  
end     fj-pNl6Gf  
iSr`fQw#  
disp(h)     4m~7 ~-h  
R mW fV  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   )@bH"  
rW~?0  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   6{+_T  
5Z6-R}uXk  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   '"w}gx  
vDW&pF_eI>  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     W `u$7k]$  
AX!>l;  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     r=DHt&x=  
<L/M`(:=k  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   }WO9!E(  
} }f_  
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。   `Ix s7{&jU  
oB0 8  
!jAWNK6  
P 0Efh?oZ  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     &*aer5?`  
dF{6>8D=5B  
for i = h,   G&@-R{i  
eyf4M;goz}  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   Wg` +u  
QP$nDK<  
end   7~ *;=,mw  
R5K-KSvW  
8K.s@<  
P(pd0,%i;a  
1299/871   Eg`R|CF  
ApG'jN  
282/551     $v:gBlj%"  
?-8y4 Ex  
650/2343   rkfQr9Vc  
(F,(]71Z+  
524/2933   m|[\F#+C  
[_ M6/  
559/4431   gH i~nEH  
gb=80s0  
831/8801   8Wdkztp/S  
$/[Gys3"  
在上例中,每一次i的值就是矩阵h的一行,所以写出来的命令特别简洁。   _\,rX\  
;48P vw>g}  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   \;-=ODC  
;'=VrE6  
while 条件式;   7.Ml9{M/i  
t7|MkX1  
运算式;   "JzfL(yt  
7szls71/=  
end   >oft :7p  
M'cJ)-G  
也就是说,只要条件示成立,运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子,我们可用while?圈改写如下:     a9#W9eP  
yy1>r }L  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   b A)b`1lI  
5mI?pfm  
i = 1;   CgVh\4,a  
7<EJo$-j  
while i <= 6,     M4TrnZ1D}  
v[R_S  
x(i) = 1/i;     _&W0e}4  
EvwbhvA(  
i = i+1;     Hs[}l_gYn  
968Ac}OA  
end   B;eW/#`  
rGTWcJ   
format short cwu$TP A>  
n&_YYEHx  
<9@&oN+T  
LIr(mB"Y0  
1-3、逻辑命令   UskZ%J  
qPsyqn?Y|  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   "w*@R8v  
 LsQs:O  
if 条件式;     LkaG8#m1R  
{hxW,mmA  
运算式;     54=}GnZN  
-"F0eV+y  
end     65lOX$*{-  
q^u1z|'Z  
if rand(1,1) > 0.5,     Ru)(dvk}S  
U8YO0}_z  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   L<0=giE  
/ca(a\@R  
end     PT mf  
Y.E?;iS  
Given random number is greater than 0.5. 5+`=t07^et  
gk"mr_03  
bKYY{V55  
GUKDhg,W  
1-4、集合多个命令於一个M档案     9^oo-,Su_  
:ezA+=ENg  
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:   F\JLbY{x]  
_~ v-:w  
pwd % 显示现在的目录   Q5g,7ac8L  
m6-76ma,hi  
ans =     pXssh  
. /Y&\<  
D:\MATLAB5\bin   ^ b@!dS  
.Nc_n5D6  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   #`vVg GZ&  
H;qJH1EdD  
type test.m % 显示test.m的内容   NNgK:YibD  
fc3 Fi'^  
% This is my first test M-file.   {h,_"g\V  
j13riI3A  
% Roger Jang, March 3, 1997   $ cq!RgRn  
C]/&vh7ta  
fprintf('Start of test.m!\n');   1XCmM Z  
+B#qu/By  
for i = 1:3,   RXM}hqeG  
MZ)T0|S_  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     zFOL(s.h|0  
691G15  
end   )qmFK .;%  
O'OFz}x),  
fprintf('End of test.m!\n');   u-kZW1wrQ  
w3d34*0$  
test % 执行test.m   o,J^ e_  
0F1u W>D1  
Start of test.m!   G&jZ\IV  
J=@xAVBc  
i = 1 ---> i^3 = 1   V7BsEw  
%0lf  
i = 2 ---> i^3 = 8   nz[ m3]  
Y!M~#oqio  
i = 3 ---> i^3 = 27   a/ b92*&k  
g#}tm<  
End of test.m!   O MvT;Vgg  
s0 47"Q  
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。   P0)AU i  
vnL?O8`c  
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:   J]dW1boT@  
GoazH?%  
function output = fact(n)   W1hX?!xp!  
bH,M,xIL2  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   J B(<.E 2  
'aZAS Pn[  
output = 1;     lM$t!2pRB  
Wa<-AZnh  
for i = 1:n,     HJ",Sle  
U:\p$hL9  
output = output*i;     $C$ub&D ~"  
R1Yqz $#  
end     ncj!KyU  
UG #X/%p  
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:   *t]v}ZV*  
W6i3Psjsw  
y = fact(5)   ~TM>"eBb  
$cu]_gu  
y = 120   L?Cjo4xS  
vbaC+AiX  
(当然,在执行fact之前,你必须先进入fact.m所在的目录。)在执行fact(5)时, djfU:$!j&  
#n#HzbT  
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&*<lff  
i(Vm!Y82  
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)。   >4M<W4  
.zIgbv s  
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。 Hr&Ere8.4p  
F )7j@h^  
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:   Cg^:jd  
}2=hd..  
function output = fact(n)   5aG5BA[N  
{"t5\U6cKM  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   8gAu7\p}  
mqw 84u  
if n == 1, % Terminating condition   Hnd+l)ng  
9(Jy0]E~  
output = 1;   W"t"X ~T3  
 ,Y-S(  
return;   ntZ~m  
&r:=KT3  
end   _@K YF)  
qX?[mdCHZ  
output = n*fact(n-1);     ^7^2D2[  
qlvwK&W<QM  
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。   fM2^MUp[=1  
7D9]R#-K  
7f r>ZY^  
c 6q/X*  
1-5、搜寻路径   wPgDy  
QtlT&|$   
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:   0qR$J  
He<;4?:  
path     "k, K~@}  
(l_:XG)7~b  
MATLABPATH   mV;3ILO  
m1V-%kUI  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   L;lk.~V4T  
]x_F{&6U8  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   x_W3sS]ej  
.1{l[[= W  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   vpV$$=Qwp  
?;RD u[eD  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     EBwK 7c  
AqqHD=Yp  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     q5?{ 1  
R"{l[9j4>  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     `M0YAiG  
v2=/[E@  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     [4\aYB9N  
U{HML|  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   9 rS, ?  
&?r*p0MQC  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   ,5w]\z  
q)k{W>O  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   10O3Z9  
ib; yu_  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   oLw|uU-|  
I*( 1.%:m  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   BfVBywty  
sZwZWD'  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   bQj`g2eyM  
.l=p[BI  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     8JP6M!F#  
W0|_]"K-  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   2qXo{C3  
q<EEb  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   o?y"]RCM  
M?R!n$N_  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   Q0WY$w1 <  
K( z[ }  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   xG w?'\  
o$t &MST?i  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   ydup)[n  
(7L/eDMT  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   qCQu^S' iD  
;:?*t{r4#  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   >3!DOv   
,ex]$fQ'  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   5;(0 $4I  
}k| g%H J  
d:\matlab5\toolbox\tour     p+)C$2YK  
K-6p'|  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   zWtj|%ts  
/`}6rXnw9  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   v4C3uNW  
:Fnzi0b  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     8m|x#*5fQl  
Az9J\V~"  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   5Xj|:qz<(  
"*t6t4/Q  
d:\matlab5\toolbox\local   ?uig04@3  
H) cQO?B  
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:     FCAJavOGH  
/cYk+c  
which expo   pagC(F  
@ct#s:t  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   F  "!`X#  
A(NEWO  
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:   WSS(Bm|B  
 7BS/T  
which test   pJn>oGeJ&  
X~%IM1+L;  
c:\data\mlbook\test.m   7> )l{7  
[?|5 oaK  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   c[Yq5Bu{y  
}-dF+m:  
path(path, 'c:\data\mlbook');     E}t-N  
[&Lxz~W][  
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 -: C[P  
cmae&Atotw  
test.m:   j~.u>4  
/CbkqNV  
which test   [XxA.S)x3  
#|q;t   
c:\data\mlbook\test.m    *6'_5~G  
F\:{}782u  
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。   L^&do98  
h|)2'07  
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:   ,d5ia4\K  
bnIf}ut-G  
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。   >[hrJn[  
oUCVd}wH  
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。    X+\0%|  
8`6 LMQ  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   aQC 7V!v  
-)<JBs>  
1.将test视为使用者定义的变数。 aL{EkiR  
dfnX!C~6\  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 []!tT-Gzy  
gZ=) qT]Pj  
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。 XPrY`,kN  
dr}O+7_7%-  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 Ed4_<:  
I)qKS@  
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。   /]P%b K6B  
3huzz<n3  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   *pmoLiuB>  
?|\0)wrRf  
zR_9D}  
`;R|V  
u)wu=z8  
P^i6MZ?   
1-6、资料的储存与载入   _ak.G=  
&IxxDvP3k  
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:   *vEU}SxRuv  
ikeJDKSG  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 :+kg4v&r  
Be'?#Qe   
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。   'cWlY3%t  
8s\8`2=  
以下为使用save命令的一个简例:   \;4L~_2$q  
EG8%~k+R  
who % 列出工作空间的变数   ZK W@pW]U  
q=(M!9cE  
Your variables are:   q_OY sg  
3^uL`ETm@  
B h j y   ,K"r:)\  
UXXqE4x  
ans i x z   $yP'k&b!  
? Yynd  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   \k2C 5f  
~7FEY0/  
dir % 列出现在目录中的档案   5M/%%Ox  
1_p[*h  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   (Q*2dd>  
w-{#6/<kI5  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   9u-M! $  
^Y1AeJ$L  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   BZnp #}f  
 Ep#<$6>  
delete test.mat % 删除test.mat   ^H@!)+ =  
7zz(#  
以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   >n@>h$]  
)j)y5_m  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 n]kQtjJ  
#L).BM  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   ;@=@N9q K  
HZ[68T[8b  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   83p$!8]u  
Z`0r]V`Ys  
小提示:二进制和ASCII档案的比较 在save命令使用-ascii选项後,会有下列现象:save命令就不会在档案名称後加上mat的副档名。 S|z(  
Ynk><0g6  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 O4'kS @  
+w_MSj#P  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     -Lz1#Sk]A  
ys~p(  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   uj+.L6S  
4`EvEv$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。   &})4?5  
ajcPt]f  
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:   KqG$zC^N  
'w |s*5  
clear all; % 清除工作空间中的变数   pXh^M{.  
!pF KC)  
x = 1:10;   s\3Z?zm8  
T{v<  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   ho SU`X  
z!t3xFN&/  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   %'D:bi5  
)=SYJ-ta<  
who % 列出工作空间中的变数   h\: tUEg#J  
dKN3ZCw*gF  
Your variables are:   ^0BF2&Zx  
5G42vTDzS4  
testfile x   u0 'pR# m|  
* zJiii  
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。   >x_:=%Wr+  
+-KRp1qq  
1-7、结束MATLAB   )4o=t.O\K  
Ow&'sR'CX  
有三种方法可以结束MATLAB:   9O 0  
dA MilTo  
1.键入exit [b)K@Ha  
QeOt; {_|  
2.键入quit ED =BZR  
m= beB\=  
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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