1-1、基本运算与函数 8AefgjE
pnqjATGU
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: F5MWxAS,>
{X"X.`p
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25 ax3:rl
'6xn!dK
ans =4.2000 QPFpGS{d
*50Ykf
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。 ,$}Q#q
Zy!\=-dSm
小提示: ">>"是MATLAB的提示符号(Prompt),但在PC中文视窗系统下,由於编码方式不同,此提示符号常会消失不见,但这并不会影响到MATLAB的运算结果。 5:s]z#8)
\DQ; v
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x: IsRsjhg8x
KX9ZwsC0
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25 X`aED\#\h
-_4! id
x = 42 ~Snw':
-_314j=`/
此时MATLAB会直接显示x的值。由上例可知,MATLAB认识所有一般常用到的加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)的数学运算符号,以及幂次运算(^)。 8wy"m=>=b}
d->b9
小提示: MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration)。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。 t 1&p>
v
>yWJk9hf
若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例: XBr>K>(
SjJUhTb
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2); ~P/G^cV3s
Jz|(B_U
若要显示变数y的值,直接键入y即可: Lte\;Se.tu
WYh7Y
>>y 8bK}&*z<
zh4o<f:-
y =-0.0045 |
'z)RFqj
8WyG49eic
在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数。 4B> l|%
~}M{[6!
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数: @eMyq1ZU
-!}1{
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 X:e'@]Z)?
2xnOWW
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 ZHF@k'vm/9
Mr1pRIYMd
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) 6@$[x* V
l%U9g
sqrt(x):开平方 Z6*RIdD>
zCQv:.0L
real(z):复数z的实部 Zg'[.wov
%kUJ:lg;d
imag(z):复数z的虚 部 \GWq0z&
S_QDYnF)`
conj(z):复数z的共轭复数 6S8l
D{4
Y:O&J
round(x):四舍五入至最近整数 z7K?rgH
Qz<-xe`o8]
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 E?zp?t:a
H}$#aXEAn
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 =DCQ!02
#zQkQvAT9
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 'Oc8[8
[L\w]6
rat(x):将实数x化为分数表示 t #AQD]h
^*r${Nj
rats(x):将实数x化为多项分数展开 :C&?(HJ&r
%z2nas$$g
sign(x):符号函数 (Signum function)。 ^g0 Ig2'
ysa"f+/
当x<0时,sign(x)=-1; eJwr
5 4OYAkPCk
当x=0时,sign(x)=0; F;ZLoG*U
Zb1v
当x>0时,sign(x)=1。 'l}3Iua6qk
.dygp"*
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 ;klDt|%3j
WDX?|q9rCt
sin(x):正弦函数 =#u2Rx%V
@N(jd($E
cos(x):馀弦函数 j NY8)w_
:Hd<S
tan(x):正切函数 +-Dd*yD6<
mSzwx/3"
asin(x):反正弦函数 nFP2wvFM
M{S7ia"s
acos(x):反馀弦函数 dnx}c4P
V?"^Ff3m!
atan(x):反正切函数 6M6QMg^
4 hj2rK'y
atan2(x,y):四象限的反正切函数 |Bn=$T]
-Z Z$
1E
sinh(x):超越正弦函数 NqWHR~&
I45A$nV#Q
cosh(x):超越馀弦函数 qYh,No5\;t
daorKW4
tanh(x):超越正切函数 wv7jh~x(4
SUEw5qitB
asinh(x):反超越正弦函数 ZMe| fn
5bw]cv$i
acosh(x):反超越馀弦函数 `~}7k)F(
KZE.}8^%D
atanh(x):反超越正切函数 bXfOZFzq)
=?lT&|"
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: BuYDw*.
Fv: %"P^
x = [1 3 5 2]; d3$<|mG$
yI%>
w4Z
y = 2*x+1 \XN5))
Pjy?&;GvT
y = 3 7 11 5 [vi4,'wm
>R:+ml
小提示:变数命名的规则 (w-u"1&
pxbNeqK@p
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 <It7s1O
3oKGeB;Ja
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素: =,
0a3D6b
10rGA=x'(
y(3) = 2 % 更改第三个元素 JXAyF6
$
qIT{` hX
y =3 7 2 5 :6/OU9f/R
z|<oxF.
y(6) = 10 % 加入第六个元素 {Y"r]:5i
/$z@_U[L
y = 3 7 2 5 0 10 6'ZnyWb
&V3oW1*W
y(4) = [] % 删除第四个元素, of`]LU:
Ib\G{$r
y = 3 7 2 0 10 55DzBV
aX%Zuyny
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: h n|E<
T/;hIX:R
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 \.a .'l
qlJOb}$ I
ans = 9 [J`G`s!
Zsogx}i-
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算 B|=maz:_
5r<(Z0
ans = 6 1 -1 +I n"OR%
2S6EDXc
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 :\JbWj_j
~BZV:Es
Bqi2n'^O2
m#$za7
若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):help linspace d-sh6q5
cOZ^huK
小整理:MATLAB的查询命令 -ikuj
b=UMoWS
help:用来查询已知命令的用法。例如已知inv是用来计算反矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。(键入help help则显示help的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令後 ,即可用help进一步找出其用法。(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。) B9DxV>mr\r
!O6Is'%B
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector): dO;vcgvb
s~ZFVi-i
z = x' yn[ZN-H~
SQU%N
z = 4.0000 25n(&NV
KdJx#Lc
5.2000 *.c9$`s
FqxOHovE
6.4000 XHM"agrhSQ
&[Zap6]
7.6000 zZc@;S#
T;r];Y(b*
8.8000 !# :$u=
ENWB|@B
10.0000 by]|O
rY?F6'}
不论是行向量或列向量,我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等: y6Epi|8
CPNN!%-
length(z) % z的元素个数 :@`(}5F4
>X,Ag
ans = 6 KbdfSF$
nl9Cdi]o
max(z) % z的最大值 ? < O
.S'fM]_#
ans = 10 UX'NJ1f
1R%`i'$/
min(z) % z的最小值 8H#c4%by)
B H0#Q5
ans = 4 EhPVK6@
E}' d,v#Z{
小整理:适用於向量的常用函数有: #!Cter2
x~9z`d{!
min(x): 向量x的元素的最小值 k?/ v y9
9g
&Ch9-/
max(x): 向量x的元素的最大值 k\c &2T]W
27],O@2?L
mean(x): 向量x的元素的平均值 )=E~CpKV
EPe]-C`
median(x): 向量x的元素的中位数 CxA\yG3L&
dXcPWbrU4
std(x): 向量x的元素的标准差 aDl,
K;GL
Q P=[ Vw
diff(x): 向量x的相邻元素的差 }K/}(zuy1Y
.eabtGO,
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) [Ql?Y$QB`4
;*-@OLT_K
length(x): 向量x的元素个数 nK h%E-c
qbU1qF/
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 Y%)h)El
,t%\0[{/B
sum(x): 向量x的元素总和 hX8gV~E=y
;o)=XEh8P
prod(x): 向量x的元素总乘积 U +*oI *
H ZDaV&)@
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 }(+=/$C"#
=(.mf
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 ;c X^8;F0
d{2y/
dot(x, y): 向量x和y的内 积 YBtq0c
J+@MzkpK
cross(x, y): 向量x和y的外积 (大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。) 1<W4>~,wj
c}IX"
GSGyF
\,l.p_<
[+%d3+27
m@G<ZCMZ
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例: )l#%.Z9
(ET ;LH3
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12]; &e-#|p#v
nIyROhZ
A = OS4]Y
29a_ZU7e6
1 2 3 4 obAs<nk
HJfQ]p'nK2
5 6 7 8 %tzN@
X,WQ'|rC
9 10 11 12 R3B5-^s
T_@[k
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理: C#U<k0R
5\akI\
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值 FJsK5-
4|>
rwQ~t
A = x|@1wQ"6
>JKnGeF
1 2 3 4 "x#]i aDjf
a^*cZ?Ta
5 6 5 8 xFBh?
c*x J=Gz6d
9 10 11 12 T-a&e9B
ZnvEv;P
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B MxO
W)$f
je&dioZ>
B = 5 6 5 h8f!<:rTS
zmrQf/y{R
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A ^>N8*=y
1MbY7!?PG
A = E4sn[DO
N]1V1c$G*
1 2 3 4 5 yz[%MXI
CfPXn0I
5 6 5 8 6 |d,F-9iw
\%sPNw=e
9 10 11 12 5 { 1+Cw?1d
LP.HS'M~u
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列) PD6MyW05%9
<8u>_o6
A = UWQtvQ
f
K :1g"
1 3 4 5 8[8|*8xqs
@GN(]t&3
5 5 8 6 <Z{vC
]i-P-9PA4
9 11 12 5 VZ\O9lD
B$cOssl
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列 F(#ha J$>
=WIE>*3[
A = /8f>':zUb
KMUK`tbaI
1 3 4 5 ,"~WkLI~\t
iV5}U2Vh
5 5 8 6 C">`' G2
o^HNF+sm
9 11 12 5 U
z"sdi
d; 9*l!CF
4 3 2 1 7=}6H3|&
+ c`AE
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行) z)}3**3'y
? m&IF<b
A = ?Phk~ jE
BbFa=H.
5 5 8 6 r]v&t
9/#0?(K8
9 11 12 5 w#oGX
%B@!
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。 $30oc
Tt{
k!T|)\nc+
小提示:在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址。举例来说,在上述矩阵A中,位於第二列、第三行的元素可写为A(2,3) (二维索引)或A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素)。 M|d={o9Hp
t{!/#eQC
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令: fV 3r|Bp
=/[ltUKs:a
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数 ^7.XGWQ)-
LIF|bE9kd
B = F9-[%l
g6WPPpqus
5 8 5UE409Gn'
uKv&7p@|_)
9 12 te i`/
kBo;h.[l
5 6 2UiR~P]%
K}x_nW
11 5 #<4--$Xo
</= CZy5w
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,{h:
+]c/&Xo!
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开: ^5>s7SGB"
9e!vA6Fx
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, zCt\o
Z^+rQ.%n"&
z = OOok hZd`
)>\4ULR83
7.5000 []zua14F6
yG\UW&P
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行: WfZF~$li`
9t?L\
z = 10*sin(pi/3)* ... Pe}PH
I
b._m 8z ~
sin(pi/3); \6o\+OQk
kx:jI^
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who: ;$7v%Ls=
`N}d}O8
who =s;M]:
" !-Kd'V
Your variables are: Q8q@Y R#
OUI6
ax\[
testfile x iCP~O
IxOc':/jY
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: dFW.}"^c
^]>aHz9
whos je%l dY]/@
m2xBS!fm
Name Size Bytes Class +6l]] *H
dY!u)M;~~
A 2x4 64 double array <r~wZ}s
&J$##B
B 4x2 64 double array CE ~@}`
?,)"~c$hZ
ans 1x1 8 double array o5!f#Y
c7K!cfO:{N
x 1x1 8 double array e)@3m.
)K;]y-Us[
y 1x1 8 double array 6S1m<aH6
FOH@OY
z 1x1 8 double array l+'F_a
d(;4`kd*N
Grand total is 20 elements using 160 bytes M:n 6BC>t"
fvqd'2 t
使用clear可以删除工作空间的变数: W2]TRO
QA?oJ_}y
clear A 0 )}$^TV
1/;o
A y9 L14
IRW^ok.'b!
??? Undefined function or variable 'A'. `VT>M@i/
n lGHT
另外MATLAB有些永久常数(Permanent constants),虽然在工作空间中看不 到,但使用者可直接取用,例如: eGL<vX
Udgqkl
pi TQ]dW
eSfnB_@x2
ans = 3.1416 5l{Ts04k%
~F!,PM/
下表即为MATLAB常用到的永久常数。
]Oeh=gq
BPv>$
m+.
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 w0lT%CPx
np9dM
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 + ulagE|7
"rhYCZ B
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 B&0;4
IG ~`i I
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) M4yI`dr6
C! 9}
realmax:系统所能表示的最大数值 i=S~(gp
h6:#!Rg
realmin:系统所能表示的最小数值 *ZrSiIPP
646JDX[o
nargin: 函数的输入引数个数 (?0`d
L|j%S
nargin: 函数的输出引数个数 m Y,|J\w@
%aRT>_6"
1-2、重复命令 !l@zT}i??
L2UsqVU
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为: x;s0j"`Jb
U/ od~29
for 变数 = 矩阵; j<<3Pr
2JGL;U$
运算式; iUi>y.}"P
soRv1) el
end D{8PQ2x>
49H+(*@v@
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。 4T6 {Y
aB~S?.l
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence): qet>1<
@(g_<@Jz
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵 +0Q,vK#j^
KLW n?`
for i = 1:6, $'rG-g!f\
W-Hoyn>?2
x(i) = 1/i; j=RRfFg)
e'%v1-&sP
end yw-8#y
MK#wut
在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列: 46@{5)Tq
Mj#-j/{x{5
format rat % 使用分数来表示数值 i:]*P
/D&%v*~E
disp(x) \NZIEu)5?
Fb`a~c~s
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 t_^X$pL
t]jFo
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 f5AjJYq1
*a;@*
h = zeros(6); c/N@zum,{
Mips.Bx
for i = 1:6, )L{ghy
q;g>t5]a
for j = 1:6, y;wx?1)
C?v[Z]t
h(i,j) = 1/(i+j-1); !G^L/?z3
9vUO*D
end 'm1N/)F
^z1&8k"[^
end O/AaYA&
{vUN+We
disp(h) F'jWV5"*
poGc a1
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 5pr"d@.
J;_}lF9d@
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 kpL@P oQ/r
?0?
R
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 3bk|<7tl
|8mhp.7
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 ,@1p$n
(" LQll9
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 d\x7Zw>
@1*ohdHH
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11 m'P1BLk
g?-lk5
小提示:预先配置矩阵 在上面的例子,我们使用zeros来预先配置(Allocate)了一个适当大小的矩阵。若不预先配置矩阵,程式仍可执行,但此时MATLAB需要动态地增加(或减小)矩阵的大小,因而降低程式的执行效率。所以在使用一个矩阵时,若能在事前知道其大小,则最好先使用zeros或ones等命令来预先配置所需的记忆体(即矩阵)大小。 \fA{1
yFDv6yJ.
I}Nd$P)>
L}@c6fHG
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和: u[nyW3MZ
B<j'm0a>B
for i = h, *K> l*l(f]
nJ~drG}TD
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和 f$NM M
>z
!Mi;*ZR
end =FE|+!>PA
:'#TCDlOb
2M#r]
/|xra8?H[
1299/871 /pF`8$
pZ/>[TP(%F
282/551 PaV-F_2
c478P=g=5
650/2343 ZPbpp@,
jqPkc28
524/2933 pdE3r$C
| WvU q
559/4431 m0v:\?S:
E<yW\
831/8801 XC.%za8
u_ABt?'
在上例中,每一次i的值就是矩阵h的一行,所以写出来的命令特别简洁。 M5xCC!
,o)d3g-&g
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为: [Q=dCX9%
6Cn+e.j@
while 条件式; g!-,]
Mbjvh2z
运算式; X7s
`U5'l
&hRvol\J
end G "73=8d
ULQMG'P^D
也就是说,只要条件示成立,运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子,我们可用while?圈改写如下: >nzdnF_&zW
!?|Th5e
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵 4'0Dr++
o7|eMe?<t
i = 1; % LJs
5}`_x+$%(`
while i <= 6, lV%N
TY1I=8
x(i) = 1/i; OoWyPdC+P
mauI42
i = i+1; [7[0^ad
e o pD5
end 9(@\&>)
V O3x~E
format short s0PrbL%_`
:s4p/*f
^k]XEW{PG
]C) 4
1-3、逻辑命令 {7)st
W
at)~]dG
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为: }mAa}{_
ELj\[&U
if 条件式; M%@ !cW
/kfgx{jZ
运算式; y~FV2$
lBaR
end \_lod kf
~J P=T
if rand(1,1) > 0.5, @7B$Yy#
>(;{C<6|^
disp('Given random number is greater than 0.5.'); /Z$&pqs!
({q?d[q[
end <kCU@SK
Y*UA,<-
Given random number is greater than 0.5. Z:*76PP,
(2=Zm@Zpf
1&-
</G#
;1a~pF S
1-4、集合多个命令於一个M档案 -YCOP0
-:na:Vsi
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: 6b:tyQ
49vcoHlf
pwd % 显示现在的目录 -q*i_r:,
ZSG9t2qlv
ans = <>8WQn,K
9o+)?1\
D:\MATLAB5\bin MgY0q?.S=
2K3{hxB
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录 07[_.i.l
TTKs3iTXz
type test.m % 显示test.m的内容 I= &stsH
Jl&-,Vjb
% This is my first test M-file. 3nhXZOO1
ROous4 MG
% Roger Jang, March 3, 1997 4 XAQVq5
9_
dpR.
fprintf('Start of test.m!\n'); h]TQn)X]
H(Z88.OM
for i = 1:3, Wh.?j>vB
oIduxbAp
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3); fc
|GArL#}
Zd')57{
end 0`[wpZ
zlEX+=3
fprintf('End of test.m!\n'); /%;mqrdk
QC9eUYe
test % 执行test.m =,UWX3`f
tQBRA/
Start of test.m! ;u>DNG|.
*exS6@N]
i = 1 ---> i^3 = 1 [@5Ytv H
HxIIO[h
i = 2 ---> i^3 = 8 E6pMT^{K
JW3B'_0
i = 3 ---> i^3 = 27 3G(miP6
)3>hhuaa
End of test.m! K5xX)oV
~4 `5tb
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。 |\7
ET[Xq
,.}]ut/Tm
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: mD^jd+
}n4V|f-
function output = fact(n) lx[oaCr
`|ASx8_!
% FACT Calculate factorial of a given positive integer. "$2y-|
{o.FlX
output = 1; $d_|NssvU
t},/}b
for i = 1:n, ]3X@_NYj
T Kg aV;92
output = output*i; .~l=zu
1f":HnLRM
end x3o]U)^
' <@3i[M
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: 7G/1VeVjB
/assq+H
y = fact(5) f)^_|8
Yq%9M=#k
y = 120 osX8eX]\
j,"@?Wt7
(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, (A~/ '0/
"HDcmIXg&
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。 P_Gw-`L5T
IVAmV!.z
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)。 @NNq z
i;_t I#:A
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。 /#m=*&!CB
VB,?Mo}R
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: `s8{C
b=}1
N<IT w/@^
function output = fact(n) Yd#/1!A7u
=9fajRFTt
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively. WZ*ws[dVI
f]\CD<g3|E
if n == 1, % Terminating condition ,v';>.]
RM!<8fXYD
output = 1; w-t8C=Z
-6n K<e`
return; hKT
!g(KK|`,m
end A*}.EClH
l%1!a
output = n*fact(n-1); er!DYv
^]W<X"H+Z
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。 D0%Ug>
b-{=s+:
!AKg m'Nw
:n.f_v}6
1-5、搜寻路径 8>WC5%f*
lna}@]oR
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: a*ushB
=Q+=
f
path bqnNLs<N
C
ihAU"
MATLABPATH }l],.J\BGX
+KvU$9Ad>
d:\matlab5\toolbox\matlab\general A .EbXo/
K%F,='P}
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops n1VaLD
FMClSeO7
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang OVhE??#
&'
Ne!o8
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat |>tKq;/
/iJ4{p
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun /$'AjIg4:&
3P^sM1
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun )`A3M)
b/{t|io{
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun ^ml'?
o8-^cP1
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun QUQu^p
@++.FEf
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun B hp-jq'!B
] 0B2#
d
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun Ft;^g3N
w &(|e <
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun !VI]oRgP
<oX7P69
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d Y<Fz)dQo
A#95&kJpy
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d 4bn(zyP
#R.-KUW:
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph ( 8c9 /7h
kT'u1q$3Vo
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics Gq }U|Z
N,;5{y1;J
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools 8@2OJ =`[
T2!6(,
s9
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun oze&
T3pmVl
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun B9H@e#[
:kf`?u
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun zOa_X~!@
x*nSHb
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes <-D0u?8
Hr]h
Jc
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde *Ie7{EhJ'
~ ArP9
K"
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos 26k LhFS
/O^RF }
d:\matlab5\toolbox\tour (Yis:%c\!
x"{'&J[hx
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink 5_z33,q2
!gv`FE9y
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks FZtfh
8qEVOZjV&
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos dnb)/
D? 8rO"
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee T<w5vqFDu
y1bbILWej
d:\matlab5\toolbox\local Qe5U<3{JZ
m:WyuU<
此搜寻路径会依已安装的工具箱(Toolboxes)不同而有所不同。要查询某一命令是在搜寻路径的何处,可用which命令: m$W <
\&i P`v`K
which expo .%Ta]!0
isZA oYVu
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m }c}|
$h^Y
ulkJR-""&
很显然c:\data\mlbook并不在MATLAB的搜寻路径中,因此MATLAB找不到test.m这个M档案: n>^Y$yy}!
PV/77{'
which test r;Gi+Ca5
]b%Hy
c:\data\mlbook\test.m 75T7+:p
\7l-@6'7
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令: g)_e]&
zOqn<Y@
path(path, 'c:\data\mlbook'); n1&% e6XhO
ghX|3lI\q
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 I]Dl /
LjUy*mxw
test.m: aP8H`^DFX>
Rx);7j/5
which test (
|PAx(
l-s!A(l
c:\data\mlbook\test.m gUpb4uN
?kZTI (
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。 "(3BvMA&!9
I*IhwJFl/
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: :)_~w4&
nM-h&na{s
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。 -Gw$#!
PG_0\'X)/w
2.MATLAB在执行matlabrc.m时,同时也会在预设搜寻路径中寻找startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在MATLAB启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令),放在此档案中。 I{lT> go
2;^y4ssg
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为: M\Z6$<H?U
T:IW%?M
1.将test视为使用者定义的变数。 1Lg-.-V
-t2+|J*
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 :w<V
@H7Wb}
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。 @W^| ?
K a6,<C
o
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 C#t'Y*
4&_NJ\
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。 S6+y?,^
DWID$w
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。 "ajjJ"x A
&s$(g~ 4gC
ltgc:&=|@
GW$.lo1|)
#DN0T' B
YQpSlCCo
3
1-6、资料的储存与载入 P#_sg0oJF
gx&Tt
有些计算旷日废时,那麽我们通常希望能将计算所得的储存在档案中,以便将来可进行其他处理。MATLAB储存变数的基本命令是save,在不加任何选项(Options)时,save会将变数以二进制(Binary)的方式储存至副档名为mat的档案,如下述: >layJt
s_>
f5/i2
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 05spovO/'
j~+>o[c
save filename:将工作空间的所有变数储存到名为filename.mat的二进制档案。 save filename x y z :将变数x、y、z储存到名为filename.mat的二进制档案。 98WZ){+,m
wQiX<)O
以下为使用save命令的一个简例: w7FW^6Zl
`X`2:@gQ
who % 列出工作空间的变数 baP^<w^
]6{*^4kX
Your variables are: ,daKC
&3$z4df
B h j y KGWyJ
FI<q@HF
ans i x z -W<vyNSr
{O,{c\
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat 3Ezy %7
~",`,ZXQy
dir % 列出现在目录中的档案 Wa1,
p
{fEwA8Ir
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc U
R%4@
xritonG/F
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat ^RP)>d9Xp{
A5H3%o(6k
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat Qed.4R:o
g"L|n7_b
delete test.mat % 删除test.mat >^Yq|~[
IhBp%^H0-
以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述: bg3"W,bv%
9&2Vm;F_
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 kdCP
!
/NG.Wf
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。 Y)$ ;Ax-D
*$"gaXI
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。 v\,N 5
6sE{{,OGB
小提示:二进制和ASCII档案的比较 在save命令使用-ascii选项後,会有下列现象:save命令就不会在档案名称後加上mat的副档名。 aj"M>zd*}
RiTa \
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 =Me5ftw
yY&3p1AxW]
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。 qBQ`~4s
eh ,~F
load命令可将档案载入以取得储存之变数: NO0"* c ;
|8.(XsN
load filename:load会寻找名称为filename.mat的档案,并以二进制格式载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。load filename -ascii:load会寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。 DwV4o^J:l
HoLv`JA
若以ASCII格式载入,则变数名称即为档案名称(但不包含副档名)。若以二进制载入,则可保留原有的变数名称,如下例: JGFt0He]
)
gzR=9l
clear all; % 清除工作空间中的变数 c(/VYMJZ&
<n:}kQTT
x = 1:10; Kv@eI$t5
[Cb`{
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案 )'hH^(Yu
{w8 NN-n
load testfile.dat % 载入testfile.dat 'Vr$MaO
%',F
who % 列出工作空间中的变数 Hh4 n
$%%os6y2v
Your variables are: k` {@pt.
S8l1"/?aHE
testfile x AWjm~D-?
?6k}ii!c
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。 ZZj~GQL(S
"GQl~
1-7、结束MATLAB -3&G"hfK
{0@&OO:w
有三种方法可以结束MATLAB: HJC(\\~
?+t1ME|
1.键入exit ph}j[Co
;ml
3
2.键入quit X>I)~z}9#
e2+BWKaU
3.直接关闭MATLAB的命令视窗(Command window)