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    [推荐]MATLAB入门教程-MATLAB的基本知识 [复制链接]

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    离线cc2008
     
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    1007
    光币
    4406
    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2008-10-21
    1-1、基本运算与函数     95T%n{rz  
    (e= ksah3>  
    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:   /I7sa* i  
    d;m Q=k 1  
    >> (5*2+1.3-0.8)*10/25   \xDu#/^  
    0Y)b319B  
    ans =4.2000   \S=!la_T@m  
    j /)cdP  
    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。 y z9`1R2c  
     ,H1J$=X'  
    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。   }E*d)n|  
    6N~ jt  
    我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   `DG6ollp{  
    x3PeU_9  
    x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   DECX18D  
    vEtogkFA"  
    x = 42   $C9<{zX   
    Q, #M 0  
    此时MATLAB会直接显示x的值。由上例可知,MATLAB认识所有一般常用到的加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)的数学运算符号,以及幂次运算(^)。   g~FB&U4c  
    J:?t.c~$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。     sx*1D9s_  
    I;P?P5H  
    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: E0xUEAO  
    puZ<cV e/  
    y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   k5!k3yI  
    u+I-!3J87  
    若要显示变数y的值,直接键入y即可:   O3bK>9<K  
    u%XFFt5  
    >>y   S~(4q#Dt-  
    hf:n!+,C  
    y =-0.0045   g?`D8  
    *XniF~M  
    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。 m9#u. Q*  
    Qi=rhN`  
    下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   D.*JG7;=Z  
    o&(%:|  
    小整理:MATLAB常用的基本数学函数 )Bb :tz+  
    }^`{YD  
    abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 3-o ]H'6  
    mNb+V/*x3  
    angle(z):复 数z的相角(Phase angle) 2<ef&?ljk  
    YLSG 5vF+  
    sqrt(x):开平方 >x2T '  
    @'C)ss=kj  
    real(z):复数z的实部 *zX<`E  
    O])/kS`  
    imag(z):复数z的虚 部 JYv&It  
    f\r$T Nd6  
    conj(z):复数z的共轭复数 A: 0] n  
    y{j>4g$:z  
    round(x):四舍五入至最近整数 ZN1QTb  
    Q=^}B}G  
    fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 5VG@Q%  
    {F@;45)o  
    floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 fi bR:8  
    >W-e0kkH  
    ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 rBr28_i   
    1"v;w!uh  
    rat(x):将实数x化为分数表示 ,pLesbI  
    l_,8_u7G  
    rats(x):将实数x化为多项分数展开 "hy#L 0\t  
    c#HocwP@  
    sign(x):符号函数 (Signum function)。   V 8n}"  
    "K\Rq+si  
    当x<0时,sign(x)=-1;   !%Z1" FDm/  
    A=XM(2{aN  
    当x=0时,sign(x)=0;   !kV?h5@Bo  
    qZ1fQN1yG  
    当x>0时,sign(x)=1。   Z<&: W8n  
    X,y$!2QI  
    > 小整理:MATLAB常用的三角函数 NoKYHN^*w  
    BwEL\*$g  
    sin(x):正弦函数 &Q&$J )0  
    DcOu =Y> 1  
    cos(x):馀弦函数 !2{MWj  
    "4"L"lJ   
    tan(x):正切函数 !0fK*qIL  
    YDmFR,047  
    asin(x):反正弦函数 pkk0?$l ",  
    O$&p<~  
    acos(x):反馀弦函数 pAa{,,Qc  
    |=h>3Z=r!  
    atan(x):反正切函数 ko, u  
    ,%,}[q?]d  
    atan2(x,y):四象限的反正切函数 w^ DAu1  
    ")sq?1?X  
    sinh(x):超越正弦函数 ]\_4r)cN<n  
    ol:_2G2xQ  
    cosh(x):超越馀弦函数 .5I1wRN49  
    z ,ledTl  
    tanh(x):超越正切函数 l7x%G@1#~W  
    A$5!]+  
    asinh(x):反超越正弦函数 ]I}' [D  
    Sk1yend4  
    acosh(x):反超越馀弦函数 h[lh01z  
    "arbUX~d  
    atanh(x):反超越正切函数   ](a<b@p  
    ^T<<F}@q  
    变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)运算: _C*}14 "3  
    XDI@ mQmzB  
    x = [1 3 5 2];   FD`V39##  
    YE^|G,]  
    y = 2*x+1   ]0O pd9  
    ZM)a4h,kcm  
    y = 3 7 11 5   /#Xz+#SqY  
    M@gm.)d  
    小提示:变数命名的规则   GJ((eAS)  
    ChBZGuO:  
    1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母   xUeLX`73  
    +q =/}|  
    我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   3-Ti'xM  
    U~T/f-CT  
    y(3) = 2 % 更改第三个元素   w-\GrxlbX  
    icnp^2P  
    y =3 7 2 5   a"ht\v}1  
    2} T" |56  
    y(6) = 10 % 加入第六个元素   43(+3$VM7  
    H>W A?4  
    y = 3 7 2 5 0 10   av5lgv)3  
    1YS{; y[o  
    y(4) = [] % 删除第四个元素,   e <IT2tv>u  
    ci*Z9&eS+  
    y = 3 7 2 0 10   5X[=Q>  
    ?p}m[9@  
    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:   ~A6QX8a  
    yTmoEy. q  
    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   m"xw5aa>  
    T"dEa-O  
    ans = 9   gE:qMs;  
    g8B@M*JA  
    y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   3 UBG?%!$f  
    ;up89a-,9  
    ans = 6 1 -1   }b~ZpUL!  
     C9*'.~  
    在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 {E!$<A9  
    }9@ ,EEhg  
    B'&%EW]  
    W**a\[~$  
    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   6{1c S  
    PiM@iS  
    小整理:MATLAB的查询命令 4m%_#J{  
    N|8TE7- 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。)   :,:r  
    :~g=n&x  
    将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   7]G3yt->  
    $7lI Dt  
    z = x'   iGm[fxQ|  
    EAx@a%  
    z = 4.0000   3;#v$F8R  
    ,AWN *OS  
       5.2000   {6A3?q  
    q(_pk&/  
       6.4000   Z9TG/C,eo  
    {3!v<CY'  
       7.6000   qifX7AXHr  
    RXLD5$s^  
       8.8000   s8eFEi  
    nKufVe  
       10.0000     K^w(WE;db  
    t|d9EC]c(  
    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:    s y#CR4X  
    `0Qzu\gRb  
    length(z) % z的元素个数   Oe*emUX7  
    kW5g]Q   
    ans = 6   Xb3z<r   
    V% psaT=)P  
    max(z) % z的最大值   jj.iW@m  
    d\D.l^  
    ans = 10   ZB<goEg  
    t-i;  
    min(z) % z的最小值   27G6C`}  
    wjQu3 ,Cj  
    ans =   4   )<t5' +d%  
    CR&v z3\Q  
    小整理:适用於向量的常用函数有: GnkNoaU  
    3<CCC+47  
    min(x): 向量x的元素的最小值 > QDmSy*&  
    9 }jF]P*Q  
    max(x): 向量x的元素的最大值 PiP\T.XANa  
    $62!R]C9\  
    mean(x): 向量x的元素的平均值 AWc7TW  
    :WJ[a#  
    median(x): 向量x的元素的中位数 seB ^o}  
    >@rsh-Z  
    std(x): 向量x的元素的标准 pMKnA. |  
    bBn4m:  
    diff(x): 向量x的相邻元素的差 ehV`@ss  
    ^#9 &Rk!t  
    sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) \f5$L`  
    ZM`6z S!  
    length(x): 向量x的元素个数 B{PI&a9~s%  
    g VplBF7{  
    norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 sjvlnnO   
    "FwbhD0Gb  
    sum(x): 向量x的元素总和 R6r'[- B2  
    T'"aStt6  
    prod(x): 向量x的元素总乘积 DKx8<yEky  
    540-lMe  
    cumsum(x): 向量x的累计元素总和 ` <cB 6  
    (i^{\zv  
    cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 4#1[i|:M  
    D .oX>L#:  
    dot(x, y): 向量x和y的内 积 yIC8Rl  
    d<r=f"  
    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。)   6-c3v  
    ]v{f!r=}  
    l\I#^N  
    F#*vJb)  
    AK]{^Hvz  
    iC10|0%{  
    若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   xT6&;,|`  
    (sHqzWh  
    A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     33z)F  
    ouL/tt_~  
    A =     nlOM4fJ(  
    BT.;l I  
    1  2  3  4     S='AA_jnw  
    q\cH+n)C  
    5  6  7  8     =i O K($  
    -!f)P=S  
    9  10 11  12   FAkjFgUJp  
    >RZ]t[)y  
    同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   =Yg36J4[  
    WvQK$}Ax4N  
    A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   _w0t+=&  
    +P:xB0Tm D  
    A =     <5X?6*Qvr  
    Ab ,n^  
    1  2  3  4   2oyTS*2u_&  
    FR&4i" +  
    5  6  5  8     0*^ J;QGE  
    Fa:fBs{  
    9  10 11  12     r2M Iw  
    = _X#JP79  
    B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   KJ M :-z@  
    F67%xz0  
    B = 5 6 5   #}*w &y  
    /T1z z2l~  
    A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   ^}7iouE C  
    \n$s5i-  
    A =     #-*7<wN   
    $fES06%  
    1  2  3   4  5     4+2XPaI m  
    t\Pn67t  
    5  6  5   8  6     u>SGa @R)  
    _ZX"gH x  
    9  10 11  12  5   ilJeI@  
    ^L#\z7  
    A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   s3@sX_2  
    S81Z\=eK  
    A =     4gbi?UAmX  
    [- C -+jC  
    1  3  4  5     erTb9`N4  
    GO0Spf_Gh  
    5  5  8  6     ['~j1!/;6  
    `2`Nu:r^  
    9  11 12  5   Rj6:.KEJ  
    :?W {vV  
    A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     o_; pEe  
    <{ !^  
    A =     wgfy; #  
    >`L)E,=/  
    1  3   4   5     G%0G$3W"  
    7oaa)  
    5  5   8   6     y Nb&;E7 H  
    JA0$Fz  
    9  11  12  5   Y*nzOD$  
    tKg\qbY&  
    4  3   2   1   DwM4/m  
    L(tS]yWHw  
    A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   %SORs(4  
    v\7k  
    A =     \;AW/& Ea  
    kw)@[1U  
    5  5   8   6     L$zI_ z  
    KY'"Mg^!  
    9  11  12  5   gEC*JbA.3  
    3&i8C,u]/O  
    这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。   2_Me 4  
    8qwc]f$.w  
    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)。   r"#h6lYK&  
    04-phEA2Q  
    此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   lOp/kGmn+  
    JmN,:bI  
    B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   fq-$u;~h  
    7+] T}4;  
    B =   N}{CL(xi  
    JHpoW}7QB  
    5   8     OdX-.FFl  
    ,])@?TJb@  
    9   12     'TclH80  
    +o&E)S}wP  
    5   6   ;:xOW$  
    =uKGh`^[  
    11  5   ,Yhy7w  
    bqY}t. Y&"  
    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。   INwc@XB  
    t6 :;0[j  
    MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   /Z<"6g?  
    :H[E W3Q  
    x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, EFeGxM  
    i[FcY2  
    z =     4/D ~H+k  
    y$@d%U*rW^  
    7.5000   .XM3oIaW  
    g;en_~g3j  
    若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   }%k,PYe/  
    <LM<,  
    z = 10*sin(pi/3)* ...   $eQ_!7Gom$  
    ?QO)b9  
    sin(pi/3);   aM'0O![d  
    5r/QPJ<h  
    若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   U,/NygB~  
    Db({k,P'Y  
    who   QC>I<j& `!  
    D[{p~x^  
    Your variables are:   N^|r.J  
    &|<~J (L;  
    testfile x   &rj6<b1A  
    qS{lay  
    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:   ?!(/;RU1  
    G 8|[.n  
    whos   Lc^nNUzPo  
    )>a t]mH  
    Name Size Bytes Class   l/OG 79qq  
    }4xxge?r  
    A 2x4 64 double array   l ,)l"6OV  
    +AyQ4Q(-o  
    B 4x2 64 double array   {npKdX  
    P,AS`=z  
    ans 1x1 8 double array   pfg"6P  
    ,G1|] ~  
    x 1x1 8 double array   aq"E@fb  
    _%l+v  
    y 1x1 8 double array   ?zUV3Qgzj  
    #Q6wv/"Ub  
    z 1x1 8 double array   d%9I*Qo0,  
    P&| =  
    Grand total is 20 elements using 160 bytes   G/(oQA  
    Ed #%F-1sX  
    使用clear可以删除工作空间的变数:   Szi4M&!K  
    7=om /  
    clear A   =Z/'|;Vd_x  
    WlP@Tm5g/  
    A   Ndi'b_Sh\  
    fh$U"  
    ??? Undefined function or variable 'A'.   F~a5yW:R=)  
    b7v] g]*  
    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:   =YA%= d_  
    A4';((OXy  
    pi   u!g=>zEu  
    UE7 P =B  
    ans = 3.1416   ?-<t-3%hyV  
    ^'QcP5Fv  
    下表即为MATLAB常用到的永久常数。   $qQ6u!  
    oiO3]P]P  
    小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 S,AZrgh,"X  
    U'-MMwE]  
    eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 e_]1e 7t  
    !dhZs?/UI  
    inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 =i%2/kdi0b  
    Fh v)  
    pi:圆周率 p(= 3.1415926...) qCgP8U/jv  
    NL&g/4A[a  
    realmax:系统所能表示的最大数值   R$,`}@VqZ3  
    2!68W X  
    realmin:系统所能表示的最小数值 C==tJog[  
    9[T#uh!DC  
    nargin: 函数的输入引数个数 ec1g7w-n  
    /UyW&]nK  
    nargin: 函数的输出引数个数   0 {{7"  
    +*0THol-  
    1-2、重复命令   f+xGf6V  
    ?2EzNNcS  
    最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     7M;Y#=sR  
    V<4)'UI?k9  
    for 变数 = 矩阵;     'Iyk`=R  
     vA`[#(C  
    运算式;     mSQ!<1PM  
    =Bo0Oei  
    end   )CR8-z1`  
    qWE"vI22M  
    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。   L$jyeFB5  
    ,7%(Jj$ ^  
    举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   ^"buF\3L  
    6w1:3~a  
    x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   dJ24J+9}]j  
    _IlL'c5  
    for i = 1:6,   {7/6~\'/@  
    ) ]~HjA;  
    x(i) = 1/i;   ;prp6(c  
    G$@X>)2N8  
    end     T}!7LNE  
    3J,/bgL5  
    在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列:     #UWQ (+F  
    IwH ,g^0\  
    format rat % 使用分数来表示数值   IL%&*B  
    ~o # NOfYi  
    disp(x)   {Z?!*Ow  
    wkm SIN:  
    1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   ;=^WIC+Nr  
    |g;XC^!%=o  
    for圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i列、第j行的元素为     D3^v[>E2  
    ,MvvW{EY  
    h = zeros(6);   pwZ &2&|  
    5~[ Fh2+  
    for i = 1:6,   W}=2?vHV=  
    Sr+1.77}  
    for j = 1:6,   6kDU}]c:H]  
    n--`zx-['  
    h(i,j) = 1/(i+j-1);     rW6w1  
    6 w ]]KA  
    end     HE,wEKp  
    Bf* F ^  
    end     X@D3  
    Ys3C'Gc  
    disp(h)     bg=`   
    92tb`'  
    1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   4@W.{|2~  
    zYs? w=  
    1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   4%6Q+LS']Q  
    :iWV:0)P  
    1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   ,}|V'y  
    tllg$CQ5  
    1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     2 rBF<z7  
    d8r+UP@#  
    1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     ypifXO;m7  
    ^IId =V=2  
    1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11    9q5[W=|  
    1%:A9%O)t  
    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。   p_nrua?  
    JC+VG;kcs  
    23fAc"@ B  
    _Ey8P0-I  
    在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     #nxx\,i>  
    2>r.[  
    for i = h,   D"WkD j"M  
    Bl1I "B  
    disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   DxD0iJ=W  
    ZuhT \l  
    end   <;T7q EIlo  
    3z ry %qV=  
    H9Z3.F(2  
    PDsLJ|:yL  
    1299/871   }B.C#Y$@  
    R.QcXz?d  
    282/551     Jzj~uz  
    JU6np4  
    650/2343   QRjt.Ry|  
    %In"Kh*  
    524/2933   i0!F  
    4CCux4)N  
    559/4431   CNz[@6-cYU  
    aD^MoB3  
    831/8801   Qi}LV"&L  
    _aGdC8%[  
    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。   O^:h_L  
    }:irjeI,  
    令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   .G]# _U  
    IY:O?M  
    while 条件式;   +OmSR*fA0  
    5a&w M  
    运算式;   4s8E:I=K  
    :}z% N7T  
    end   d7P @_jO6  
    "10VN*)J}  
    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:     r?TK@^z  
    f#t^<`7  
    x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   S#9SAX [  
    6. jZy~  
    i = 1;   #j JcgR<  
    l_%~X 9"  
    while i <= 6,     $5IrM 7i  
    ("6W.i>  
    x(i) = 1/i;     r;C\eN  
    a\w | tf  
    i = i+1;     bM-Rj1#Lo  
    E-D5iiF  
    end   _XZ=4s  
    B`aAvD`7  
    format short NjxW A&[ng  
    >C[1@-]G%7  
    A]9JbNV  
    jh G7sS|  
    1-3、逻辑命令   S+G)&<a^  
    B>ZPn6?y  
    最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   Y zS*p~|  
    N 3c*S"1  
    if 条件式;     81cmG `G7  
    M<unQ1+wh  
    运算式;      G{.+D2  
    7 L\?  
    end     6hK"k  
    gpWS_Dw9  
    if rand(1,1) > 0.5,     @E2nF|N  
    %b;+/s2W  
    disp('Given random number is greater than 0.5.');   ;vdgF  
    <h=M Rw,l  
    end     63S1ed [  
    c5e\ckqm^  
    Given random number is greater than 0.5. S(i(1Hs.  
    |sa7Y_  
    HW72 6K*  
    PEEY;x  
    1-4、集合多个命令於一个M档案     AFTed?(  
    xUi!|c  
    若要一次执行大量的MATLAB命令,可将这些命令存放於一个副档名为m的档案,并在 MATLAB提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令的档案都以m为副档名,因此通称M档案(M-files)。例如一个名为test.m的M档案,包含一连串的MATLAB命令,那麽只要直接键入test,即可执行其所包含的命令:   MPn>&28"|K  
    )`mF.87b&h  
    pwd % 显示现在的目录   PAV2w_X~  
    r5!M;hU1j  
    ans =     acY[?L_6J  
    B5HdC%8/}  
    D:\MATLAB5\bin   !h>$bm  
    8$UZL  
    cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   ]a#]3(o]}  
    tcEf ~|3  
    type test.m % 显示test.m的内容   7 afA'.=  
    5,BkwAr+6[  
    % This is my first test M-file.   Az9J{)  
    ;}~Bv<#  
    % Roger Jang, March 3, 1997   $L8s/1up  
    "!6~*!]c  
    fprintf('Start of test.m!\n');   NoZ4['NI\  
    OW}j4-~wL  
    for i = 1:3,   h) PB  
    MZW Y  
    fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     8/?uU]#Q  
    ' 5 qL  
    end   P8,jA<W  
    %GCd?cFF  
    fprintf('End of test.m!\n');   jQeE07g  
    [pgkY!R?)  
    test % 执行test.m   h;UdwmT  
    GdeR#%z  
    Start of test.m!   N|d.!Q;V.y  
    u$,Wyi )L  
    i = 1 ---> i^3 = 1   MQH8Q$5D  
    Y_3YO 2K]  
    i = 2 ---> i^3 = 8   +Y9D!=_lj  
    i^cM@?  
    i = 3 ---> i^3 = 27   IA 9v1:>  
    k=~pA iRDN  
    End of test.m!   D3AtYt  
    )7"DR+;:  
    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。   Y1_6\zpA  
    us,,W(q  
    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:   %%,hR'+|  
    pF*~)e  
    function output = fact(n)   \v P2B  
    $17 v,  
    % FACT Calculate factorial of a given positive integer.    !QW 0  
    zV(tvt  
    output = 1;     2N8sq(LK{  
    ;7^j-6  
    for i = 1:n,     m>-^ K  
    ^AjYe<RU}  
    output = output*i;     (=tF2YBV  
    M|E2&ht  
    end     F;&f x(  
     z0Z\d  
    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:   Iam-'S5  
    ;0Ct\[eh  
    y = fact(5)   9s6>9hMb)  
    GE8D3V;*V  
    y = 120   e5>5/l]jsg  
    vH?+JN"A  
    (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, 0m YZ7S5g  
    xBE RCO^  
    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。   VRQbf  
    3|'#n[3  
    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)。   cwWSNm|  
    73s3-DS,  
    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。 N7HbOLpM  
    L[D/#0qp  
    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:   6v2RS  
    2*FWIHyf  
    function output = fact(n)   EBDC'^  
    vu'!-K=0  
    % FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   +?5Uy*$  
    gC_s\WU  
    if n == 1, % Terminating condition   >upXt?  
    77&^$JpM  
    output = 1;   &(uF&-PwO4  
    sg6w7fp>  
    return;   <E7Vbb9*  
    mp+\!  
    end   K,C $J I  
    qp~4KukL  
    output = n*fact(n-1);     g"dZB2`C  
    Q1ABnacR  
    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。   [cTRz*\s  
    cxP9n8CuT  
    %X9:R'~sP  
    Xx y Bg!R  
    1-5、搜寻路径   fdq^!MWTi  
    Nvx)H(8F  
    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:   X.T\=dm%v  
    ++Ys9Y)*,  
    path     rPo\Dz  
    +Sdx8 Z5  
    MATLABPATH   (4{ C7  
    2NA rE@  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\general    $`XN  
    8W1K3[Jj<  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   %+7T9>+  
    LE0J ;|1  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   .X LV:6  
    cpF1XpvT  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     AK~`pq[.  
    SN[L4}{  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     z7@(uIl=X  
    WK_y1(v>  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     FQ_%)Ty2  
    ;5Wx$Yfx  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     B::4Qme  
    -e`oW.+  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   aX[1H6&=7  
    }W__ffH  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   8=n9hLhqo  
    M~ i+F0  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   !HdvCYB>  
    XYK1-m}2  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun    zU4V^N'  
    ax72ehL}  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   0U~;%N+lv  
    d Y:|Ef|v(  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   56bud3CVs  
    ]e@0T{!  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     c4ZuW_&:  
    5M<' A=  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   x!"SD3r=4>  
     O ':0V  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   mX<Fuu}E*Z  
    +&7[lsD*  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   7g A08M[O  
    Ss#@=:"P  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   d%#!nq{vd  
    J0ZxhxX35  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   LC,*H0  
    9lZAa8Rxi  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   ~|y^\U@  
    tb:,Uf>E  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   )h>\05|T  
    7K>D@O  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   QQg8+{>  
    E ;BPN  
    d:\matlab5\toolbox\tour     %Y cxC0S[  
    3d*&':  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   Ow cVPu_  
    &=F-moDD  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   ^wx%CdFm'P  
    v`#j  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     "3{#d9Gs  
    d5@X#3Hd  
    d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   \)OZUch  
     G"o!}  
    d:\matlab5\toolbox\local   7|&e[@B  
    0>,.c2),  
    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=5C  
    CQ6'b,L&   
    which expo   [>W"R1/  
    lLb:f6N  
    d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   ,?l~rc  
    d]tv'|E13  
    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:   o!aLZ3#X  
    ?PBa'g  
    which test   T>}0) s  
    )y9;OA  
    c:\data\mlbook\test.m   "$XYIuT  
    {Ge+O<mD  
    要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   yJ!OsD  
    )v[XmJ>H~o  
    path(path, 'c:\data\mlbook');     :P3{Nxa  
    (GCG/8s  
    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 _f cS>/<a  
    ?b||Cr  
    test.m:   rRB~=J"  
    ~9Z h,p ;  
    which test   QX[Djz0H8  
    ^_v[QV  
    c:\data\mlbook\test.m   q[7CPE0n  
    y n SBVb!)  
    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。   yL0f1nS  
    C:]s;0$3'9  
    小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径:   3Jk[/ .h  
    k`Nyi )AGe  
    1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。   Vy__b=ti?  
    PU W[e%  
    2.MATLAB在执行matlabrc.m时,同时也会在预设搜寻路径中寻找startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在MATLAB启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令),放在此档案中。   {Fbg]'FQ  
    > 2#%$lX6  
    每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   4SgF,ac3r  
    5sCFzo<=vh  
    1.将test视为使用者定义的变数。 !O|ql6^;  
    "'m)VG  
    2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 $9 K(F~/  
    U4BqO :sd  
    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。 Fh K&@@_  
    axmsrj W#  
    4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 -."kq.m*  
    zDD4m`2  
    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。   $B\ H  
    tJNIr5o  
    以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   YutQ]zYA.  
    H$!+A  
    GF8 -_X  
    ;B~P>n}}_]  
    (&jW}1D  
    zJ+3g!  
    1-6、资料的储存与载入   s=D f `  
    u:@U $:sZ  
    有些计算旷日废时,那麽我们通常希望能将计算所得的储存在档案中,以便将来可进行其他处理。MATLAB储存变数的基本命令是save,在不加任何选项(Options)时,save会将变数以二进制(Binary)的方式储存至副档名为mat的档案,如下述:   i31<].|kA*  
    e+.\pe\  
    save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 8V9 [a*9  
    Oe51PEqn  
    save filename:将工作空间的所有变数储存到名为filename.mat的二进制档案。 save filename x y z :将变数x、y、z储存到名为filename.mat的二进制档案。   C-m*?))go  
    %%%S"$t  
    以下为使用save命令的一个简例:   `1Zhq+s  
    >c4/ ?YV  
    who % 列出工作空间的变数   [:iv4>ZZ  
    44\cI]!{  
    Your variables are:   /.Fj.6U5  
    v!9i"@<!  
    B h j y   F30 ]  
    $IVwA  
    ans i x z   LH2PTW\b!6  
    X8i(~ B  
    save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   a8pY[)^c  
    [ %}u=}@  
    dir % 列出现在目录中的档案   7G<t"'  
    =>|C~@C?  
    . 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   Kc #|Z  
    WkP +r9rT  
    .. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   pXu/(&?  
    Z o=]dBp.  
    1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   PE"v*9k  
    paW@\1Q  
    delete test.mat % 删除test.mat   /*$hx@ih  
    BQ/PGY>  
    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:   5|I55CTx  
    A(8n  
    save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 8 Ti G3  
    #aar9  
    Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   I7n3xN&4"  
    @?kM'*mrZM  
    另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   sbj";h=E  
    LOvHkk@+  
    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。 EpYy3^5d  
    HfB@vw^  
    因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 jjzA .8?(7  
    6G AaV[])'  
    若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     C [uOReo  
    w%y\dIeI'  
    load命令可将档案载入以取得储存之变数:   X^@ I].  
    (;_FIUz0  
    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。   'zZcn" +!  
    l"(6]Z 4  
    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:   QA#3bFZt1n  
    (:pq77  
    clear all; % 清除工作空间中的变数   p|+B3  
    F_;DN: {  
    x = 1:10;   ,=QM#l]  
    e>}}:Ud  
    save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   !#2=\LUC  
    0aI;\D*Ts  
    load testfile.dat % 载入testfile.dat   g(C|!}ex/  
    ~utJB 'gr  
    who % 列出工作空间中的变数   `J0i.0p  
    CO:u1?  
    Your variables are:   Bux [6O %  
    V 9wI\0  
    testfile x   %+)o'nf"U  
    uC3:7  
    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。   Z8#Gwyinx  
    \2 y5_;O  
    1-7、结束MATLAB   ao" %WX  
    ?, r~=  
    有三种方法可以结束MATLAB:   6 K` c/)  
    @|}BXQNd  
    1.键入exit e({9]  
    H( jXI  
    2.键入quit i_R e*  
    hU]HTX'R  
    3.直接关闭MATLAB的命令视窗(Command window)
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2009-12-02
    总算是看懂了一点点
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    只看该作者 3楼 发表于: 2009-12-02
    好东西啊,matlab算是用起来比较简便的软件了啊
    离线凯风自北
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    只看该作者 4楼 发表于: 2014-03-17
    谢楼主分享
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    只看该作者 5楼 发表于: 2016-03-23
    多谢 好人