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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^$cx(2$D  
XPq`; <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:   xJ:Am>%\^  
o](ORS$~  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   :4X,5X7tW=  
^mI`P}5Y  
ans =4.2000   @q]!C5  
K)`R?CZ:s  
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。 .3Smqwm=Y  
:mCGY9d4L  
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。   \!uf*=d  
n]5Pfg|a  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   I 6<LKI/  
#3?"#),q  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   >tL" 8@z9  
s:,fXg25J  
x = 42   =yqg,w&Q  
9S'\&mRl  
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(^)。   Cx(HsJ! ,  
E6G;fPd= E  
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。     yfFe%8w_vw  
F3Vvqt*2  
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: 6~s{HI!  
>B;S;_5=  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   [vY)y\W{  
SFsT^f<  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   ^H<VH  
GLV`IkU %  
>>y   [czWUD  
7A<}JaE!,  
y =-0.0045   Z,XivU&  
ov!L8 9`[u  
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。 /dX,]OFm  
+'` ^ N  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   l>HB0o  
aM8z_j!!u  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 T[0CD'|E  
J(XK%e[8  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 mn{R>  
.J5or  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) d +eb![fi  
7#T@CKdUd  
sqrt(x):开平方 V+*1?5w  
2@ZuH^qhk  
real(z):复数z的实部 9x8Ai  
G CcSI;w  
imag(z):复数z的虚 部 E/ku VZX  
 :KRe==/  
conj(z):复数z的共轭复数 6X VJ/qZ  
"rQ?2?  
round(x):四舍五入至最近整数 :J5CmU $  
ooYs0/,{  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 *nUa0Zg4q6  
/dVcNo3"  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 = &U7:u  
sD<8-n  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 L=<,+m[!  
P'Jb')m  
rat(x):将实数x化为分数表示 bqR0./V  
m%OX< T!  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 gBd~:ZUa  
r3Ih]|FK#  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   ;wr]_@<~  
FC8= ru  
当x<0时,sign(x)=-1;   rk?G[C)2c  
R&}{_1dj8  
当x=0时,sign(x)=0;   n 8e}8.Bu  
umiD2BRZ  
当x>0时,sign(x)=1。   b@[5xv\J  
Nx(y_.I{K  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 Tj=g[)+K  
oX1{~lDJl  
sin(x):正弦函数 HR k^KB  
+)d7SWO6]!  
cos(x):馀弦函数 ]p~,C*UH0  
\3z^/F~  
tan(x):正切函数 \hZ9in`YlR  
-Ar 3>d  
asin(x):反正弦函数 +wr 5&  
* @j#13.  
acos(x):反馀弦函数 /E6 Tt  
8,(5Q  
atan(x):反正切函数 ?Wp{tB9N0  
4,R1}.?BzJ  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 ^S`c-N  
C[(Exe  
sinh(x):超越正弦函数 v~HfA)#JK  
[k6 5i  
cosh(x):超越馀弦函数 ,t>/_pI+=  
E|^~R}z)  
tanh(x):超越正切函数 nbz?D_  
~4~>; e  
asinh(x):反超越正弦函数 mh`VZQ@  
-n$fh::^  
acosh(x):反超越馀弦函数 Eq/%k $6#1  
3&JsYQu  
atanh(x):反超越正切函数   +EgQj*F*  
:j,e0#+sA  
变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)运算: BI6o@d;=4  
^?tF'l`  
x = [1 3 5 2];   +hS}msu'  
L pdp'9>I  
y = 2*x+1   xpVYNS{c+|  
enT.9|vm/  
y = 3 7 11 5   tpi63<N  
O ijG@bI8  
小提示:变数命名的规则   bKH8/*Yk  
_nj?au(@`Y  
1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母   ~3z10IG  
7nHlDPps)  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   C '}8  
R:v`\  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   8V3SZ17  
e]{X62]  
y =3 7 2 5   Fu(I<o+T-  
 p68) 0  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   PRCr7f  
`W[oLQ  
y = 3 7 2 5 0 10   %+9Mr ami  
'&}B"1  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   @[S\ FjI  
|&TRN1  
y = 3 7 2 0 10   <H~  (iQ  
?H3xE=<X  
在上例中,MATLAB会忽略所有在百分比符号(%)之後的文字,因此百分比之後的文字均可视为程式的注解(Comments)。MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算:   o^},L?  
A_@#V)D2  
x(2)*3+y(4) % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算   p_ QL{gn  
'5eW"HGU]`  
ans = 9   fF8g3|p:  
eW+z@\d9Gz  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   uU>Bun  
]ba O{pJi  
ans = 6 1 -1   jfHVXu^M  
]#[ R^t  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 ;^FV  
C (_xqn  
H6*d#!  
y4Plm.  
若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):help linspace   nlK"2/W  
*B`wQhB%  
小整理:MATLAB的查询命令 e ?H`p"l  
V4Ql6vg_f  
help:用来查询已知命令的用法。例如已知inv是用来计算反矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。(键入help help则显示help的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令後 ,即可用help进一步找出其用法。(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。)   x5 3 aGi|  
ueYZM<],  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   1< ;<?  
}dE0WJcO  
z = x'   T.aY {Y  
-pc*$oe  
z = 4.0000   0AFjO)  
BfIGw  
   5.2000   4S@^ym  
6`{Y#2T  
   6.4000   zrG&p Z  
{cKKTDN  
   7.6000   !5Kv9P79  
4?,N;Q  
   8.8000   $ T.c>13  
Yyby 1  
   10.0000     N'!a{rF  
 -}{c;pT  
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:   z6b!,lp  
{(A Ys*5  
length(z) % z的元素个数   u-At k-2M  
Y_)!U`>N?  
ans = 6   ,Rk;*MEMJ  
!,PG!Gnl  
max(z) % z的最大值   O!kBp(?]  
Qhsh{muw(  
ans = 10   -Yy,L%E]F:  
@%fNB,H`  
min(z) % z的最小值   diGPTV-?$  
$+)SW {7  
ans =   4   3Qfj=; 4  
[GX5jD#  
小整理:适用於向量的常用函数有: B3]q*ERAo  
Uoh!1_oV  
min(x): 向量x的元素的最小值 =M)+O%`*6  
,[%KSyH  
max(x): 向量x的元素的最大值 {xp/1? Mo*  
8/x@|rjW  
mean(x): 向量x的元素的平均值 ,n}X,#]  
Lk6UT)C  
median(x): 向量x的元素的中位数 fn(KmuNA  
\IbGNV`q  
std(x): 向量x的元素的标准差 V.6h6B!vB  
B)O{+avu  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 fa;\4#  
?`,<l#sj  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) )'KkO$^&  
[84ss;.$  
length(x): 向量x的元素个数 kqYWa`eE  
/mX/ "~  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 /\V-1 7-  
K>Dn#"{Y  
sum(x): 向量x的元素总和 i<l_z&  
8<z+hWX=4  
prod(x): 向量x的元素总乘积 D.9qxM"Z>  
V)72]p  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 Ds? @ LE|  
fgK1+sW  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 t23uQR#>b_  
4!64S5(7t  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 \wEHYz  
Z1 %"w*U  
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。)   oOlqlv  
ABw:SQ6=Q  
@9lV~,,U  
&#^^UT(nj  
a,i k=g  
mZQW>A]iE  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   |*ss`W7F,2  
S=B?bD_,c  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     $ (/=Wn  
$L7Z_JD5  
A =     \ :To\6\Ri  
~(OG3`W!  
1  2  3  4     \H^DiF%f9  
S-l<+O1fy  
5  6  7  8     ^)oBa=jL4  
Vea2 oQq  
9  10 11  12   9.u}<m  
*:S_v.Y3"  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   h|qTMwPr  
"159Q  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值    |Hx#Uk#  
])F*)U  
A =     j5\z7  
D$@5$./  
1  2  3  4   .aS`l~6  
;Z^\$v9?  
5  6  5  8     \PReQ|[ah  
czNi)4x  
9  10 11  12     U )kl !  
.n$c+{  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   6S K;1Bp-{  
|i_+b@Lul  
B = 5 6 5   {txW>rZX  
o%3i(H  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   uCkXzb9_z  
eXKpum~  
A =     #+CH0Z  
5j'7V1:2  
1  2  3   4  5     ZHu"& &  
bu0i #  
5  6  5   8  6     K0;caqE^  
/bdL.Y#V  
9  10 11  12  5   mok94XuK)  
2{U5*\FhVX  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   a]H&k$!c  
{Kh^)oYdd  
A =     ^mH:8_=(.  
^wass_8  
1  3  4  5     ~jz!jF~I  
6roq 1=   
5  5  8  6     /{6&99SJcc  
jk (tw-B  
9  11 12  5   |P_voht  
>]{{5oOQ>  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     {L'uuG\9U  
?)NgODU  
A =     ]S0=&x@,  
{Jbouj?V!  
1  3   4   5      *.us IH2  
"+XF'ZO  
5  5   8   6     _tlr8vL  
, wXixf2  
9  11  12  5   +MR]h [  
c T21  
4  3   2   1   J]W? V vv  
o[I s$j  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   &s#OiF8  
dzk1!yy  
A =     y3XR:d1cg  
Cl6P,C  
5  5   8   6     -,186ZVZ  
[L>mrHqG  
9  11  12  5   y$Fk0s*>  
k1'd';gQ  
这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。   a#D \8;  
fQU5'wGp  
小提示:在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址。举例来说,在上述矩阵A中,位於第二列、第三行的元素可写为A(2,3) (二维索引)或A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素)。   t5CJG'!ql  
=Q,D3F -+f  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   ffW-R)U|3  
5Lm-KohT'  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   g& ou[_A  
!c"EgP+  
B =   T O&^%d  
U(+%iD60i  
5   8     '2qbIYanh  
r}:D g fn  
9   12     ! FVD_8  
!k<k]^Z\  
5   6   sF Ph?  
zr ~4@JTS  
11  5   #/"Tb ^c9  
eN'b" _D  
小提示: A(:)就是将矩阵A每一列堆叠起来,成为一个行向量,而这也是MATLAB变数的内部储存方式。以前例而言,reshape(A, 8, 1)和A(:)同样都会产生一个8x1的矩阵。   B='(0Uxy-  
Alv"D  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   naiQ$uq0  
~ #jnkD  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, 1! j^  
zh{I;~syh  
z =     ,Yn$X  
u+9)B 6O1  
7.5000   *:% I|5  
>]HvXEdNZ|  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   HBNX a  
IL,iu  
z = 10*sin(pi/3)* ...   dy~M5,zn  
!gL1  
sin(pi/3);   4j}.=u*X7  
 Spw^h=o  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   : sG/  
=)#<u9 qqL  
who   Rzyaicj^c  
r]'[qaP  
Your variables are:   y(*5qa<>  
IrIW>r} -  
testfile x   kT%m`  
S\ K[l/  
这些是由使用者定义的变数。若要知道这些变数的详细资料,可键入:   hh$i1n  
(tF/2cZk  
whos   -UWyBM3c@  
cJ>^@pd{  
Name Size Bytes Class   R|k!w]  
.zy2_3:  
A 2x4 64 double array   sZwa#CQKq  
i)/#u+Y1P  
B 4x2 64 double array   ;Za^).=  
-M+o;  
ans 1x1 8 double array   |RBL5,t^  
"AlR%:]24~  
x 1x1 8 double array   [U$`nnp  
mC$ te  
y 1x1 8 double array   M=fhRCUB  
Z1h6Y>j  
z 1x1 8 double array   *o6QBb  
S/yBr`  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   Y3ypca&P9  
?IDkDv!na~  
使用clear可以删除工作空间的变数:   ?'>[n m  
Ko!a`I2M}  
clear A   6J965eM'[  
j'XND`3  
A   F)50 6  
CHdYY7\{  
??? Undefined function or variable 'A'.   #UnGU,J  
:2lM7|@/  
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:   M2A3]wd2a  
ZC&~InN  
pi   _AiGD  
C@MJn)$4  
ans = 3.1416   618bbftx{  
cr!sq.)s  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   $wcV~'fM  
r3YfY \  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 2bf#L?5g/  
3P*"$fH  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 V^\b"1X7N  
hAB:;r XlI  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 s ~i,R  
=I$:-[(  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) !/"y  
n* z;%'0  
realmax:系统所能表示的最大数值   %"3tGi:/  
i;#AW($+a  
realmin:系统所能表示的最小数值 v8THJf  
MENrP5AL  
nargin: 函数的输入引数个数 2yV {y#\   
)7F$:*e  
nargin: 函数的输出引数个数   tTe:Oq  
\U?{m)N  
1-2、重复命令   <h~_7Dn  
AH ]L C6-  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     }& 01=nY  
z"!=A}i  
for 变数 = 矩阵;     e)4L}a  
B)ibxM(n*  
运算式;     M'xG.'  
PLWx'N-kqL  
end   \'x?VVw  
,) }-mu  
其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行,来执行介於for和end之间的运算式。因此,若无意外情况,运算式执行的次数会等於矩阵的行数。   N4, !b_1  
9riKSp:5  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   i'0ol^~y6  
^^(4xHN  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   B=2f-o  
1L.yh U\  
for i = 1:6,   QsPL^ Ny  
SG3qNM: g  
x(i) = 1/i;   J]Qbg7|  
Z9lfd6MU,  
end     Jz)c|8U  
G;bE_O  
在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列:     v:Z.8m8D  
]m""ga  
format rat % 使用分数来表示数值   QLyBP!X-  
b%I2ig  
disp(x)   d#nKTqSg  
LwIX&\Ub  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   4Yl:1rz  
RkBbu4uQ-  
for圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i列、第j行的元素为     4+r26S,T  
y :8Oc?  
h = zeros(6);   (~n0,$  
@c{b\is2  
for i = 1:6,   TWJ%? /d  
3+r8yiY  
for j = 1:6,   !4 G9`>n  
gR) )K)  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     $Z^HI  
fmq9u(!R  
end     . xdSUe  
8Dy;'BtT  
end     ~@bh[o~rF  
<f`G@  
disp(h)     giz#(61j^  
|0/~7l  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   @I|gA  
8_F5c@7  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   RgT|^|ZA  
 uvf}7  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   Kdwt^8Umh  
-?68%[4lm_  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     -V)DKf"f  
Q'S"$^~{  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     DJf!{:b)  
*_7%n-k  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   J-g<-!>RM  
_}-Ed,.=  
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。   vmZyvJSE  
~1v5H]T{  
6S# e?>"+  
s!j[Ovtx  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     $.2#G"|  
f?A1=lm~  
for i = h,   3@/\j^U  
9vZD?6D,n  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   g",htYoEnj  
P6ztP$M(  
end   <r'l5|er  
8vLaSZ="[  
G&HCOR!h  
u 6(O;  
1299/871   <,!e*V*U  
Bqd'2HQd  
282/551     af<R.  
MIJ^ n(-G  
650/2343   ;L458fYs  
Gd8FXk,.!  
524/2933    bK|I  
~S,R`wo  
559/4431   j%m9y_rg}  
:q0TS>l  
831/8801   z"n7du}v  
Pn*+g!`  
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。   :mwJJIjUW  
dyz)22{\!`  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   U2u\Q1  
,MxTT!9Su  
while 条件式;   W h^9 Aq  
hv.$p5UY*  
运算式;   %&RF;qa2xu  
(HW!!xM  
end   axSJ:j8  
oXef<- :  
也就是说,只要条件示成立,运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子,我们可用while?圈改写如下:     oWu2}#~z_  
1yS [;  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵    0#AS>K5  
ur,!-t(~t  
i = 1;   gua +-##)  
GEdWpYKS-`  
while i <= 6,     PE~umY]  
&?R2zfcM  
x(i) = 1/i;     9Q<8DMX^  
%8_bh8g-  
i = i+1;     8T7E.guYr  
D+Ke)-/  
end   ' DZYN {}  
BB?vc( d  
format short (}W+W\.  
GESEj%R/b  
[\ M$a|K  
J3F-Yl|  
1-3、逻辑命令   6QwVgEnSf  
ADTx _tE  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   Nq`@ >Ml  
<QlpIgr  
if 条件式;     -bN;nSgb  
8 z) K  
运算式;     eF[CiO8F2  
ZPktZ  
end     A{[joo  
 `UC  
if rand(1,1) > 0.5,     p(jY2&g  
\{Q d  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   .^aakM  
Q]9+-p(=  
end     1G0U}-6RH  
L\cd=&b`  
Given random number is greater than 0.5. [g bYIwL.  
5s=ZA*(sY  
_2eRH@T  
>Mu I-^ 3  
1-4、集合多个命令於一个M档案     S>-x<'Os  
|[/<[@\''  
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:   \3M<_73  
BB x359  
pwd % 显示现在的目录   V`/ E$a1&  
ae1?8man  
ans =     n{d0}N =  
aC\O'KcH  
D:\MATLAB5\bin   R&>G6jZ?8  
KASuSg+  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   ))/NGa  
~  4v  
type test.m % 显示test.m的内容   hA6   
:%6OFO$z  
% This is my first test M-file.   ($Cy-p  
}ZQ)]Mr  
% Roger Jang, March 3, 1997    ;Y6XX_  
B]KR*  
fprintf('Start of test.m!\n');   N\,[(LbA&  
v r=va5  
for i = 1:3,   F@8G,$  
50s1o{xwc  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     B0h|Y.S8%1  
S:bYeD4  
end   Qm-I=Rh+  
RP@U0o  
fprintf('End of test.m!\n');   mY1I{ '.  
~.Wlv;  
test % 执行test.m   J!{t/_aw  
HT`k-}ho,  
Start of test.m!   &z;bX-"E  
2 c 2lK  
i = 1 ---> i^3 = 1   Q9yIQ{>H[  
9QQiIi$74U  
i = 2 ---> i^3 = 8   S/itK3  
$ Jz(Lb{  
i = 3 ---> i^3 = 27   Fb!Ew`;QT  
6"h,0rR  
End of test.m!   ]9 JLu8GO  
uPT2ga]  
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。   w4nU86oZYl  
t)4><22of  
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:   bu?4$O  
{\WRW}iO  
function output = fact(n)   mn].8 F  
\,AE5hnO  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   9-W3}4'e  
i_c'E;|  
output = 1;     K7 J RCLA  
Sl;[9l2  
for i = 1:n,     V&h{a8xa$  
h-f`as"d  
output = output*i;     tEN8S]X  
[.(,v n?6  
end     `j1b5&N;7  
y}F;~H~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:   S4_C8  
Ao U Pq  
y = fact(5)   lR>p  
\{a!Z&df  
y = 120   /szwVA  
ELN1F0TneH  
(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, 45,):U5  
Op'&c0l  
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。   mDXG~*1   
>T#" Im-  
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)。   q^DQ9B  
&7XsyDo6  
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。 Vb8Qh601  
N>H#Ew@2U  
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:   |@1M'  
Kqz+:E8D  
function output = fact(n)   U2Tw_  
j8G$,~v  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   iG ,z3/~v  
bzXeG;c<7  
if n == 1, % Terminating condition   _P` ^B  
.k-t5d  
output = 1;   x[y}{T  
zIA)se Js  
return;   vdcPpj^d5  
8 :;]tt  
end   ``-pjD(t  
Sy/Z}H  
output = n*fact(n-1);     p/qu4[Mm  
DbSR(:  
在写一个递函数时,一定要包含结束条件(Terminating condition),否则此函数将会一再呼叫自己,永远不会停止,直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言,n==1即满足结束条件,此时我们直接将output设为1,而不再呼叫此函数本身。   ;Nw)zS  
sU+8'&vBp  
2 :4o`o  
v5 @9  
1-5、搜寻路径   jLA)Y [h  
#N$\d4q9  
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:   k. NJ+  
`TYC]9  
path     r8tW)"?  
RrT`]1".  
MATLABPATH   H _JE)a:+  
(5;nA'  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   (hBph+  
Lq62  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   NM9,AG  
g=KvCqJN  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   lGt:.p{NG  
BIS.,  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     yEos$/*u-N  
jz~#K;3=,  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     2rW9ja  
+\*b?x  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun      .^2.h  
RU=\eD  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     <5"&]! .  
BNF*1JO  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   PJ4/E  
%gQUog  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   j sD]v)LB  
g!.piG|  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   &uF~t |!c  
$)nPj_h  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   C4qK52'2s  
Ir-QD !!<  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   =1k%T{>  
q7r b3d  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   5}Id[%.x  
g\?v 5  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     }30Sb &"  
T*gG <8  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   x[$KZGK+GL  
eXD~L&s[  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   {8qcM8  
_!VtM#G[  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   EJ>rW(s  
g4Q' Fub+I  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   pKpB  
{* :^K\-  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   AE+BrN +"2  
)hl7)~S<  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   2@lGY_O!m  
%[5GGd5w  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   0%< hj  
OF={k[  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   VKZP\]$XG  
P 4t@BwU$  
d:\matlab5\toolbox\tour     #rF`Hk:  
X.S<",a{qz  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   &tvtL  
9r+'DX?>  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   >e& L"  
1x=x,lcL  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     `"[qb ?z  
-b{<VrZ  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   -)^vO*b 0  
u8.Tu7~  
d:\matlab5\toolbox\local   ?}v/)hjp=?  
9Bw#VQ  
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:     +or<(%o @  
DO *  
which expo   37kVJQcA1  
:N_]*>  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   i!}6FB Z  
h@NC#Iod  
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:   2C}Yvfm4  
qbD 7\%  
which test   $pAJ$0=sw  
Ex zB{ "  
c:\data\mlbook\test.m   .#bf9JOE  
q`/J2r+O  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   KUYwc@si\  
>V?0#f45@  
path(path, 'c:\data\mlbook');     lya},_WCq  
[|1I.AZ{  
此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到 +a^gC  
hHmm(~5gR  
test.m:   gN />y1{a  
7@>/O)>(AS  
which test   ~WTkX(\  
)dX(0E4Td/  
c:\data\mlbook\test.m   #@OPi6.#!<  
-JF^`hBD-  
现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。   {R-o8N  
QEf@wv;T  
小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径:   / @"{u0  
po*8WSl9c[  
1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。   C{pOGc@  
cZ?$_;=  
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。   qE[YZ(/f0&  
7~QI4'e  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   D0xQXC3$`  
c/tB_]  
1.将test视为使用者定义的变数。 h#O9TB  
$'3xl2T  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 o zn&>k  
ceE]^X;p  
3.若test不是永久常数,检查其是否为目前工作目录下的M档案。 eIalcBY  
b{ xlW }S  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 y`buY+5l  
]}N01yw|s  
5.若在搜寻路径中找不到,则MATLAB会发出哔哔声并印出错误讯息。   `8W HVC$  
)S%t) }  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   O6G'!h\F  
i cTpx#|=  
iO5g30l  
LZe)_9$  
0?>(H(D^/  
y0mNDze  
1-6、资料的储存与载入   jW`JThoq  
Lcpe*C x-  
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:   8i`>],,ch  
vHpw?(]  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 N5=BjXS Ag  
\6&Ml]1  
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。   D;V[9E=g/  
D1xGUz2r  
以下为使用save命令的一个简例:   Z)W8Of_  
X%5eZ"1{x  
who % 列出工作空间的变数    rvd $4l^  
E^F<"mL*  
Your variables are:   j %gd:-tA  
tn' Jkwp  
B h j y   0W*{ 1W  
W[O]Aal{  
ans i x z   BM,hcT r?  
OY`B{jV-  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   H\ejW@< ;h  
f+ceL'fr  
dir % 列出现在目录中的档案   6^] |  
D:/ n2_  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   jn V=giBu  
b/z-W`gw  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   Dd5 9xNKm  
2P"9m  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   RtMI[  
`]eJF|"  
delete test.mat % 删除test.mat   Kk8} m;  
BUBx}dbCM  
以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   DYr#?} 40  
[#Y L_*p  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 \tI%[g1M  
w'H'o!*/  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   SO0\d0?u  
2@zduL'do_  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   /]TNEU,K  
]u_j6y!  
小提示:二进制和ASCII档案的比较 在save命令使用-ascii选项後,会有下列现象:save命令就不会在档案名称後加上mat的副档名。 c 3QgX4vq  
J;0;oXwJ<  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 :*''ci  
^}=)jLS  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     :DN!1~ZtW  
w== BSH[  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   1(?4*v@B  
/sKL|]i=  
load filename:load会寻找名称为filename.mat的档案,并以二进制格式载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。load filename -ascii:load会寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。   k5S;G"i J  
FXof9fa_B  
若以ASCII格式载入,则变数名称即为档案名称(但不包含副档名)。若以二进制载入,则可保留原有的变数名称,如下例:   j?.F-ar  
6L<:>55  
clear all; % 清除工作空间中的变数   cJ96{+  
v03cQw\"WE  
x = 1:10;   8v"rM >[  
x4'@U<  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   At(88(y-W  
ff#7}9_mh  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   JY0aE  
ANhtz1Fl  
who % 列出工作空间中的变数   ]nTeTW  
]ZY2\'  
Your variables are:   2zBk#c+  
ZLkl:'E_  
testfile x   *r`=hNr  
OpUfK4U)  
注意在上述过程中,由於是以ASCII格式储存与载入,所以产生了一个与档案名称相同的变数testfile,此变数的值和原变数x完全相同。   #aP#r4$  
v"bWVc~H  
1-7、结束MATLAB   7*5B  
jdxHWkQ   
有三种方法可以结束MATLAB:   /s\ m V  
+K 4XMf  
1.键入exit uAO!fE}CJ  
YJJ1N/Z1  
2.键入quit |`T(:ZKXZ2  
t%=7v)IOE  
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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