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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     2C2fGYu  
O[# 27_dH  
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:   X$%'  
D@C-5rmq  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   ,"2s`YC  
U!T~!C^  
ans =4.2000   %el"BSB  
[vge56h  
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。 A+HF@Uw}^  
R5"K]~  
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。   7}1~%:6  
ODZ5IO}v  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   JROM_>mC  
IOTR/anu  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   *?o{9v5}(  
8'n/?.7cX  
x = 42   {-ZFp  
hhb?6]Z/  
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(^)。   !GOM5z,  
=b38(\  
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。     lT4Hn;tnN  
`/_o!(Z`  
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: l;af~ef)'  
W>!_|[a  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   t c[n&X  
r`%+M7  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   pa#d L!J  
^ K|;~}P  
>>y   "mX\&%i6\p  
$4-$pL6"  
y =-0.0045   0MV>"aV  
'[J<=2&  
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。 whonDG4WP  
.tkT<o-u<J  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   lW<PoT  
m7&O9?X  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 U ?'vXa  
A3vUPWdDk  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 Jm|+-F@I  
b5,x1`#7k  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) Y^36>1.:  
79nG|Yj|\  
sqrt(x):开平方 U;bK!&Z  
6}75iIKi  
real(z):复数z的实部 Sa\!*e_sN  
9k9_mjLZ  
imag(z):复数z的虚 部 =81@ o,1w  
"~=mG--I  
conj(z):复数z的共轭复数 c<uN"/gi*  
RbCPmiZcH  
round(x):四舍五入至最近整数 pX/n)q[  
h tx;8:  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 7uT:b!^f[  
GFfq+=se  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 D6CS8 ~"  
7~9S 9  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 Op"M.]#  
:`E8Z:-R  
rat(x):将实数x化为分数表示 m.px>v-  
/D5`   
rats(x):将实数x化为多项分数展开 76V 6cI=+  
+zu(  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   dcLA1sN,  
( xXGSx  
当x<0时,sign(x)=-1;   ?I/qE='*  
Dw=gs{8D  
当x=0时,sign(x)=0;   6&DX] [G  
{D? 50Q  
当x>0时,sign(x)=1。   :[\v  
1^ _U;O:I  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 |l&vkRrN  
61/.K_%I.  
sin(x):正弦函数 xfy1pS.[:  
i:rFQ8 I  
cos(x):馀弦函数 ^ "i l}8`  
vohoLeJTj  
tan(x):正切函数 @+'-ADX  
IP``O!WP  
asin(x):反正弦函数 :@1eph0  
%)[+%57{  
acos(x):反馀弦函数 F^N82  
c~{9a_G  
atan(x):反正切函数 .Q@S #d  
{88gW\GL  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 JoRT&rkd  
T21ky>8E  
sinh(x):超越正弦函数 HS{(v;  
AZzuI*  
cosh(x):超越馀弦函数 2-=\~<)  
'xhcuVl  
tanh(x):超越正切函数 CM<]ZG7  
b !%hH  
asinh(x):反超越正弦函数 rgSOS-ox  
h G gx  
acosh(x):反超越馀弦函数 K =C!b?  
J 8M$k/"X  
atanh(x):反超越正切函数   ndjx|s)E  
0{[m%eSK'  
变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)运算: Ypeiy `.  
,*&G1|_6  
x = [1 3 5 2];   :8 jhiB)  
[zL7Q^~  
y = 2*x+1   s@z}YH  
?lbH02P{v  
y = 3 7 11 5   e1>aTu@  
}j2Y5  
小提示:变数命名的规则   -6tgsfEr  
Di@GY!  
1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母   UPc<gB  
M t*6}Cl  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   /,MJq#@K  
c&X{dJWD   
y(3) = 2 % 更改第三个元素   jn%!AH  
z-@=+4~  
y =3 7 2 5   lqowG!3H  
%.<H=!$  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   y.=/J8->  
*?z0$Kz<,[  
y = 3 7 2 5 0 10   rQOWLg!"  
\S*$UE]uG  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   -pU|hSW*b  
Ti2Ls5H}  
y = 3 7 2 0 10   Q~MC7-n>  
DNR~_3Aq  
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:   [U@ *1  
6ns! ~g@  
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   Tx 1 vL  
-*~CV:2iq-  
ans = 9   9U {y1}  
+vNZW@_$D  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   .MVYB\6Q0  
AsPx?  
ans = 6 1 -1   $B#6tk~u  
iweD @b  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 0x11 vr!  
C@Nv;;AlU  
:qR=>n=  
Wxk x,q?  
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   c(U  
~XydQJ^*  
小整理:MATLAB的查询命令 '`|A I:L  
[3W*9j  
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。)   < AI;6/  
V $|<  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   ' JdkUhq1V  
?f*Q>3S)  
z = x'   SVa6V}"Iv  
>#}2J[2HQ  
z = 4.0000   q8Nn%o=5V  
>tG+?Y'{  
   5.2000   R//$r%a  
TZ;p0^(  
   6.4000   (>=7ng^  
_ 1*7Z=|  
   7.6000   O lfn  
2$ !D* <  
   8.8000   Z?NEO>h7  
_Cy:]2o  
   10.0000     LhzMAW<L4  
P F`rWw  
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:    :Pq.,s  
'4OcZ/oI  
length(z) % z的元素个数   H^~.mBP n  
H@l}[hkP  
ans = 6   9p@C4oen  
lFUWV)J\  
max(z) % z的最大值   J4 tcQ  
pi@Xkw  
ans = 10   z *9FlV  
S2C]?6cTq  
min(z) % z的最小值   W3&tJ8*3  
-$<O\5cAQ  
ans =   4   9 L?;FY)_  
aF8k/$u  
小整理:适用於向量的常用函数有: 64j|}wJ$  
.5> 20\b2  
min(x): 向量x的元素的最小值 _7kM]">j  
+m,!e*g  
max(x): 向量x的元素的最大值 ,>LRa  
Zg:gY"^  
mean(x): 向量x的元素的平均值 t~M $%)h  
d"~(T:=r  
median(x): 向量x的元素的中位数  m@rSz  
w7-WUvxl  
std(x): 向量x的元素的标准差 ~VTs:h  
>qn/<??  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 ~^N]y b  
WxGSv#u  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) % do1i W  
#T~&]|{,  
length(x): 向量x的元素个数 V+Xl9v4O  
C:\(~D *GS  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 Wv K(G3  
)%Y IGV;&  
sum(x): 向量x的元素总和 y/_wx(2  
S{p}ux[}=  
prod(x): 向量x的元素总乘积 O.k \]'  
^m7~:=K7WG  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 (E($3t8  
';RI7)<  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 !rTmR@e$/  
rOl6lQW  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 2H[)1|]l  
;RN8\re  
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 QbNH~  
*j*Du+  
`Y3(~~YGn  
/N^~U&7  
&1)xoZ'\  
#iis/6"  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   $V8vrT#:  
<>4!XPo%J  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     's@MQ! *  
B} *V%}:)  
A =     PDw{R]V+  
(;6s)z  
1  2  3  4     ZL%VOxYqi  
{^&@g kYY  
5  6  7  8     f =_^>>.  
)&Z>@S^  
9  10 11  12   x3p9GAd#  
T$b\Q  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   ;;LuU<,$  
JmWR{du  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   d><fu]'  
boQ)fV"  
A =     zS% m_,t  
kl{6]39  
1  2  3  4   (5Ky6b9v  
k@q Wig  
5  6  5  8     l]vohLz 3!  
5~\Kj#PBx  
9  10 11  12     irFc}.dI  
sX'U|)/pD  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   f4]&pcK  
{'(ej5,6  
B = 5 6 5   ATO 5  
J'7 y   
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   ec?1c&E  
mq`5w)S)\o  
A =     SL*DK.  
0_V*B[V  
1  2  3   4  5     cqg=8$RB  
m'.T2e.u  
5  6  5   8  6     Qg>L,ZO  
92(~'5Qr  
9  10 11  12  5   3Wj,}  
M'|)dM|  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   C5B=NAc  
D%GGu"@GO  
A =     >40 GP#Vz  
/Hk07:"c  
1  3  4  5     b3^R,6]x&  
x(yX0 ,P/7  
5  5  8  6     AFtCqq#[  
p5qx=p~c  
9  11 12  5   %QE5<2k  
;zm ks]  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     `Of[{.Q  
Uf[T_  
A =     b.6ZfB,+G  
o~}1 oN  
1  3   4   5     5\+EHW!o  
bQ=s8'  
5  5   8   6     _3KZME  
!SN WB  
9  11  12  5   %30T{n:  
b7qnO jC  
4  3   2   1   y$v@wb5  
cCYl$MskZ  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   {SHqW5VX  
x{QBMe`  
A =     @C<d2f|8  
d"p2Kx'*3  
5  5   8   6     '@S,V/jy0z  
H&u4v2  
9  11  12  5   S].Ft/+H  
1 O- E],  
这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。   sMN>wbHwh[  
Y"s )u7  
小提示:在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址。举例来说,在上述矩阵A中,位於第二列、第三行的元素可写为A(2,3) (二维索引)或A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素)。   )MMhlcNC  
S--/<a2  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   A@\qoS[  
Skr iX\p  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   8_+vb#M  
hQP6@KIe)  
B =    }Olr  
>9(7h&[Y  
5   8     <XY;fhnB  
L;nZ0)@@l  
9   12     3a/[."W u  
c-ttds  
5   6   .O;!W<Ef$  
tu7+LwF7  
11  5   .wM:YX'[G  
4LJ]l:m  
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。   v hR twi  
b-,]A2.  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   [}jj<!9A_;  
mQmBf|Rl  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, _+}-H'7=  
9$:QLE+t  
z =     [..,(  
RCoeJ|  
7.5000   8x!+tw7  
>a?OXqYP  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   $^!a`Xr  
j{-mQTSD  
z = 10*sin(pi/3)* ...   iLjuE)6-$  
RI#lI~&)  
sin(pi/3);   782[yLyv  
cZCGnzy  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   )RpqZe/h4  
Y] D7i?3N  
who   E_ o{c5N  
M@',3  
Your variables are:   " whO}  
R-=_z 6<  
testfile x   1}i&HIr!b  
"$`wk  
这些是由使用者定义的变数。若要知道这些变数的详细资料,可键入:   D{Hh#x8Y  
?ZSXoy-kr  
whos   Eqz4{\   
P-/XYZ]`  
Name Size Bytes Class   j CTQ sV  
+Q@/F~1@6@  
A 2x4 64 double array   Z/XM `Cy  
T#MA#H2  
B 4x2 64 double array   [0mFy) 6  
"R@$Wu53|  
ans 1x1 8 double array   owfp^hla  
ZXF AuF  
x 1x1 8 double array   hj[+d%YZY"  
vjOG?-  
y 1x1 8 double array   _A@fP[C  
bLU^1S8Z  
z 1x1 8 double array   .g6PrhzFbk  
3i@ "D  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   <3i4NXnL2  
wGov|[X  
使用clear可以删除工作空间的变数:   &cv@Kihq(  
PK:o}IWn~x  
clear A   QN{}R;s  
aTL8l.c2  
A   >?\v@   
iylBK!ou  
??? Undefined function or variable 'A'.   0)6i~MglY  
+d6Aw}*  
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:   |.Y@^z;P3  
O<eWq]  
pi   FqT,4SIR  
 #{)r*"%  
ans = 3.1416   J1gEjd   
F_p3:l  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   &;~2sEo,  
'[M^f+H|  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 <WQ<<s@#pb  
q 2_N90u  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 o+"0.B  
y(bt56 | z  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 Tdk2436=  
?d>P+).  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) 3$96+A^M*  
pr[B$X .V  
realmax:系统所能表示的最大数值   tpNtoqg_$  
dIBKE0`  
realmin:系统所能表示的最小数值 K c2OLz#  
niBjq#bJi  
nargin: 函数的输入引数个数 (_i vN  
He0N  
nargin: 函数的输出引数个数   @~!-a s7  
q5'yD;[hE  
1-2、重复命令   E.H,1 {  
(g iTp@Tp  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:      s>*Q  
9A* ?E  
for 变数 = 矩阵;     \CJx=[3(  
@LW xz  
运算式;     oM18aR&  
c`$`0}  
end   !CVBG *E^l  
]9KQP-p'  
其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行,来执行介於for和end之间的运算式。因此,若无意外情况,运算式执行的次数会等於矩阵的行数。   qUDz(bFk/  
8}pcanPg  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   >XXMIz:  
guUr1Ij  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   JXSqtk=  
}!Diai*C  
for i = 1:6,   8[`^(O#\E  
IioE<wS)  
x(i) = 1/i;   qm'C^ X?  
3w<j:\i  
end     xvx\H'  
^pQo`T6  
在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列:     _r?;lnWx@  
Hh/ -^G  
format rat % 使用分数来表示数值   _/sf@R  
A9qO2kq7_  
disp(x)   4MtqQq4%  
,@'){V  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   i9EMi_%  
|3<ehvKy  
for圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i列、第j行的元素为     vN%j-'D\A4  
|`(?<m  
h = zeros(6);   evmEX<N  
N>}K+M>  
for i = 1:6,   ap'kxOf"1  
9+is?Pj  
for j = 1:6,   ?k:])^G5  
"! 6 B5Oz  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     4 _U,-%/  
MZP><Je&  
end     1=q?#PQ  
5KH'|z  
end     mZ5K hPvf8  
6kF uMtjc  
disp(h)     zloaU  
2gD{Fgf@N  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   n8OdRv  
F;Xq:e8  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   ;&^"q{m  
QV H'06 "{  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   mQA<t)1  
>ya-  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     r4NT`&`g?  
1uge>o&  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     k+R?JWC:  
BL5  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11    hL{B9?  
sBXk$  
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。   8rG&CxI  
[ rQ(ae  
wCTR-pL^  
tEX~72v  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     ^$Io;*N4  
$9_.Q/9>  
for i = h,   :XQ  
PKM$*_LcGI  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   ?a0}^:6  
c+)|o!d  
end   0^lL,rC   
WZ6{(`;#m  
_}D?+x,C8  
vlN. OQ  
1299/871   DF[b?  
iCSM1W3  
282/551     %^%-h}1  
v|RaB  
650/2343   *pC -`k  
k`~br249  
524/2933   e/Oj T  
z57papo  
559/4431   0?Wf\7  
i|,A1c"*  
831/8801   8'xnhV  
f>+}U;)EF  
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。   RHAr[$  
n03SX aU~V  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   3cFLU^  
s]%!  
while 条件式;   '*ICGKoT  
;,})VoC\!  
运算式;   l(#Y8  
?~Ed n-" Y  
end   Q0; gF?  
9la~3L_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:     :(p rx   
[}>6n72gNh  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   zPkPC}f(O  
>~>[}d;glw  
i = 1;   Odtck9L  
gO%i5  
while i <= 6,     RTY4%6]O  
<T/L.>p4  
x(i) = 1/i;     v 4b`19}  
*-LU'yM6Yh  
i = i+1;     $K5s)!  
\ g(#)f  
end   wP1VQUL  
P W<wjf,rQ  
format short 1p<?S}zg@  
<\~#\A=;  
h GXD u;{  
#=#$b_6*  
1-3、逻辑命令   f4I9H0d;!  
{-`OE  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   J+gsmP-_  
Ru aJ9O  
if 条件式;      +5mkMZ  
~ A|*]0,  
运算式;     ~2}ICU5  
_-\{kJ  
end     WA5kX SdIb  
Y1+lk^  
if rand(1,1) > 0.5,     I_*>EA  
=~m"TQv  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   j5GZ;d?  
bd*(]S9d  
end     r8 >?-P  
~(]DNXB8I`  
Given random number is greater than 0.5. IE f^.Z  
GnaV I  
F|Ihq^q  
<ijmkNVS  
1-4、集合多个命令於一个M档案     R0d|j#vP  
"Oko|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:   G_mu7w  
IfCqezd  
pwd % 显示现在的目录   mXaUWgO  
B[X6A Qj}d  
ans =     ADz|Y~V!  
2wsZ&y%  
D:\MATLAB5\bin   x,_Ucc.  
MA6%g} o  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   Sd6^%YB  
M?u)H&kEl  
type test.m % 显示test.m的内容   w!7/;VJ3d  
3U$fMLx]k  
% This is my first test M-file.   D9C; JD  
!P3|T\|]+  
% Roger Jang, March 3, 1997   ,jcp"-5#j  
e'&{KD,-T  
fprintf('Start of test.m!\n');   h8Si,W 3o  
^ s4|  
for i = 1:3,   ksp':2d}  
-h`0v  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     +]vl8, 4@  
1*jm9])#  
end   h--bN*}H2  
P@?CQvMx  
fprintf('End of test.m!\n');   o]U ==  
uu.Nq*3  
test % 执行test.m   >WX'oP(<  
v4aGL<SO  
Start of test.m!   Z Uv_u6aD  
rID]!7~  
i = 1 ---> i^3 = 1   Su#1yw>  
ek!N eu>  
i = 2 ---> i^3 = 8   {!h[@f4  
mH .I!  
i = 3 ---> i^3 = 27   RA/yvr  
|-D.  
End of test.m!   s. [${S6O  
MsQS{ok+  
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。   5GkM7Zu!{j  
2Wtfx" .y  
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:   74#@F{w  
cTp+M L  
function output = fact(n)   ]S ,GHPEN  
8<!9mgh  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   8w' 8n  
yl%F<5  
output = 1;     5Ncd1  
{o`5&EoM  
for i = 1:n,     rfoCYsX'  
"RA$Twhj  
output = output*i;     o+&sodt|`  
"o^zOU  
end     ]3'd/v@fT  
pp jrm  
其中fact是函数名,n是输入引数,output是输出引数,而i则是此函数用到的暂时变数。要使用此函数,直接键入函数名及适当输入引数值即可:   LBB[aF,Lr  
n3\vq3^?  
y = fact(5)   mgWtjV 8  
?dYDfyFfB  
y = 120   m>_'f{&u  
u 36;;z  
(当然,在执行fact之前,你必须先进入fact.m所在的目录。)在执行fact(5)时, CjGI}t  
{5h_$a!TaU  
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。   w?q"%F;/  
)Be;Zw.|  
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)。   J4i0+u  
N}= - +E|  
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。 ]\U'_G2]  
}f}&|Vap  
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:   OH w6#N$\  
xj<SnrrC]u  
function output = fact(n)   G'Y|MCKz>  
Fz% n!d  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   I1,?qr"Zr  
1Rh&04O>VL  
if n == 1, % Terminating condition   ",m5}mk:4  
hCgNS1%4  
output = 1;   \q>,c49a{  
qz&)|~,\C  
return;   )UJMmw\  
AXCJFqk;  
end   "x11 YM{F  
Fwr,e;Z  
output = n*fact(n-1);     `*a,8M%  
X)~-MY*p  
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。   ?kSs7e>  
YS*t7  
I}X8-WFB  
wHmEt ORo  
1-5、搜寻路径   __M}50^  
Z6p>R;9n  
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:   !FO)||'[  
@WmB0cc_  
path     :vjbuqN]  
^RyrUb  
MATLABPATH   5eYCnc9  
"Xqj%\  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   k8TMdWW  
IYWD_}_ $  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   xM:dFS  
RwE]t$T/  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   @;0Ep 0[  
JF7T1T  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     5>HI/QG  
h4/rw fp^  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     ?=,tcN  
F2&KTK  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     E=y#~W  
C9h8d   
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     3Wiu`A  
MI/1uw  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   _heQ|'(  
D|xSO~M5  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   Umqm5*P(  
AXyuXB  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   Y9WH%  
>g?,BK@  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   [8"nRlXH  
NS1[-ng  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   by {~gu  
z|9 ^T@)  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   &~j"3G;e  
`27? f$,  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     'D1@+FFU0  
{E9Y)Z9  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   u*M*Wp Y  
u^ T2  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   u$0>K,f  
cIgF]My*D@  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   xZkLN5I{  
Rk'Dd4"m ,  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   M! s&<Bi  
a^2?W  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   mBNa;6w?{*  
+h =lAHn&  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   |h#mv~cF  
h\1_$ac  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   @g{=f55  
?D.] c;PR  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   DI*xf Kt  
03,+uf  
d:\matlab5\toolbox\tour     p5*i d5  
M?_VYK  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   '\9A78NV{;  
r6^DD$X  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   Dr;@)  
_uRgKoiy  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     s?=J#WV1y  
[P[syi#]t  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   @A)gsDt9A  
q* m%Fv  
d:\matlab5\toolbox\local   X }^,g  
0s4%22  
此搜寻路径会依已安装的工具箱(Toolboxes)不同而有所不同。要查询某一命令是在搜寻路径的何处,可用which命令:     KB-7]H  
U'@_fg  
which expo   2lGq6Au:  
%DiZ&}^Ck  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   8(BLS{-"<  
Gs-'  
很显然c:\data\mlbook并不在MATLAB的搜寻路径中,因此MATLAB找不到test.m这个M档案:   5H<rI?  
4Jw0m#UN1  
which test   ?4xTA  
?bbguwo~F  
c:\data\mlbook\test.m   hG3b7!^#g  
qwnC{  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   qgu.c`GmW  
byd[pnI$H  
path(path, 'c:\data\mlbook');     o\2#o5#  
,cpPXcz?,  
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 YncY_Hu  
b-ZvEDCR  
test.m:   e\/Lcng  
Xmtq~}K>  
which test   Y(<>[8S m  
P_w+p"@m  
c:\data\mlbook\test.m   D7 .R NXo  
]F-{)j  
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。   h(>4%hF  
C#(4>'  
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:   o-/Xa[yC  
eRD s?n3F  
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。   IX-ir  
sHKT]^7  
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。   )V+ ;7j<"D  
RzNv|   
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   n;4` IK|  
8j8FQ!M  
1.将test视为使用者定义的变数。 wz;IKdk[  
'kPShZS$b  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 DaaLRMQ=  
kyz_r6  
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。 a&|aK+^8;  
v dyu=*Y  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 'R?;T[s%  
]*Zg(YA  
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。   -cEjB%Neo  
2,'m]`;GNr  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   =3Y?U*d  
~- JkuRJ\  
>OmY  
#O qfyY!  
=p:D_b  
Bxak[>/  
1-6、资料的储存与载入   d+Pfi)+(I  
IC37f[Q  
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:   W|; .G9  
StA5h+[m  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 z`5d,M  
wSnY;Z9W_  
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。   ~ 8RN  
A)&OR]0[  
以下为使用save命令的一个简例:   cl30"WK!  
Sr/"'w;  
who % 列出工作空间的变数   WTZP}p1  
jv?`9{-  
Your variables are:   :J5xO%WA(  
\XhzaM   
B h j y   +hqsIx  
+QqYf1@F  
ans i x z   2/x+7F}w5  
D~G24k6b3  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   :6./yj(  
H~e;S#3_v  
dir % 列出现在目录中的档案   -!k"*P  
1|Us"GQ (n  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   =4 36/O`K  
Y FL9Q<  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   0Ou`& u  
_ ^r KOd  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   inBBU[Sl  
EQET:a:g  
delete test.mat % 删除test.mat   &+u) +<&;(  
udMDE=1~L  
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:   C2<!.l  
HE,# pj(D  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 F\ yxXOI  
pZ}4'GnZI  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   rfpeX   
4#{i  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   ri<E[8\  
.;8T*  
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。 b7^VWX%  
|X,T>{V?y  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 $WI=a-;_e  
%qfql  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     sk.<|-(o  
!ZPaU11  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   Fc% @  
8%nb1CA  
load filename:load会寻找名称为filename.mat的档案,并以二进制格式载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。load filename -ascii:load会寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。    |W];8  
:UGc6  
若以ASCII格式载入,则变数名称即为档案名称(但不包含副档名)。若以二进制载入,则可保留原有的变数名称,如下例:   N{U``LV  
-{dsl|Dl  
clear all; % 清除工作空间中的变数   7aUk?Hf  
p,.+i[V  
x = 1:10;    m_LW<'  
RcIGIt  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   4mq+{c0  
q{gt2OWqX  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   fgVeB;k|  
B`3RyM"J@  
who % 列出工作空间中的变数   03Pa; n  
~3< Li}W  
Your variables are:   8.3888  
-'*\KA@u  
testfile x   &^KmfT5C  
f0]8/)  
注意在上述过程中,由於是以ASCII格式储存与载入,所以产生了一个与档案名称相同的变数testfile,此变数的值和原变数x完全相同。   5}@6euT5$  
Yj99[ c#]  
1-7、结束MATLAB   >bWx!M]  
# Y/ .%ch.  
有三种方法可以结束MATLAB:   K<'L7>s3lA  
E$"( :%'v  
1.键入exit l3dGe'  
phr6@TI  
2.键入quit 28>PmH]7  
m`l3@ Z  
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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