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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     P5?VrZy  
kZG.Id  
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:   } 8 z:L<  
OlCqv-B2&  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   vQ*[tp#qU  
u$R5Q{H_  
ans =4.2000   )7*'r@  
Dq<la+VlO  
MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans,代表MATLAB运算後的答 案(Answer)并显示其数值於萤幕上。 + kMj|()>\  
LXo$\~M8G8  
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。   S&}7XjY  
QZ&(e2z  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   7_2D4CI  
<Ja&z M  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   YjDQ`f/  
G~5pMyOR  
x = 42   <ZSXOh,'  
|s! _;6  
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(^)。   teS>t!d  
1.+O2qB  
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。     Cy?]o?_?  
;"nO'wN:h  
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: xJ$uoy3+  
2%WeB/)9  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   vm|u~Yd,s  
`6VnL)  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   iKaX8c,zI  
ch8VJ^%Ra1  
>>y   ,pD sU@  
"a[;{s{{.  
y =-0.0045   rQ* w3F?:  
.5Y{Yme  
在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数。 16/  V5  
Jt5V{9:('  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   |V\{U j  
m .(ja  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数  PFX,X  
"]=OR>  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 AF#: *<Ev  
Hy3J2p9.  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) nZB ~l=  
Trs~KcsD  
sqrt(x):开平方 6HCg<_j]  
w0g@ <( 3  
real(z):复数z的实部 S} UYkns*  
6 EqN>.  
imag(z):复数z的虚 部 Q$U.vF7BnP  
]z'L1vQl7  
conj(z):复数z的共轭复数 ;t+p2i  
: 2%eh  
round(x):四舍五入至最近整数 k4$zM/ob  
YWn""8p;P  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 Mrk3r/ 8w  
M@es8\&S.  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 ,mm97I  
#Q =73~  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 >Y4^<!\v  
o`n8Fk}i  
rat(x):将实数x化为分数表示 Xd:{.AXW  
%BC%fVdP  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 ,5zY1C==Ut  
Cl3vp_  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   S=P}Jpq?Y;  
WILa8"M  
当x<0时,sign(x)=-1;   C2R"96M7q  
sBZn0h@  
当x=0时,sign(x)=0;   /b # w.>e  
#6c,_!  
当x>0时,sign(x)=1。   Pa{DB?P  
&5K3AL  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 ]7<$1ta  
&]a(5  
sin(x):正弦函数 (QIU3EN  
b&!}SZ  
cos(x):馀弦函数 W2XWb<QSEV  
oU1N>,  
tan(x):正切函数 H 2I  
EB&hgz&_  
asin(x):反正弦函数 Bs0~P 4^  
B> E4,"  
acos(x):反馀弦函数 !jl^__ .DR  
3q/"4D  
atan(x):反正切函数 0(c,J$I]Z!  
=55)|$hgD  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 a`yCPnB(  
0* x ?rO?  
sinh(x):超越正弦函数 @;9KP6d  
H$?MPA-c  
cosh(x):超越馀弦函数 ~L&z? 'V  
dKPXs-5  
tanh(x):超越正切函数 "d/54PKWx  
ISZEP8w  
asinh(x):反超越正弦函数 J" ,Cwk\  
/b{@']  
acosh(x):反超越馀弦函数 i8Be%y%y  
pDP* 3  
atanh(x):反超越正切函数   W!el[@  
(~\HizSl  
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: =Cf@!wZ^  
w`boQ_Ir  
x = [1 3 5 2];   y46sL~HRv  
H '5zl^8I  
y = 2*x+1   U{EcV%C2  
q) 5s'(  
y = 3 7 11 5   T^8`ji  
?a+J4Zr3  
小提示:变数命名的规则   M Ir[_  
*@lVesC2  
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   qu1! KS  
f~?5;f:E  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   _JpTHpqu  
y1Br4K5C  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   meB9 :w[m  
F$v^S+Ch  
y =3 7 2 5   t:.X=/02  
\o,et9zDJ3  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   'u PI~l`g  
fCb&$oRr!  
y = 3 7 2 5 0 10   1N]-WCxQ  
G?s;L NR  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   aQWg?,Ju6  
9@ h-q(-  
y = 3 7 2 0 10   sAX4giaLD  
_B 4 N2t$  
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:   , Z1 &MuV  
&xj,.;  
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   L!5="s[}  
suX^"Io%!  
ans = 9   4tiCxf)  
*bcemH8f  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   F%ukT6xp  
Ov:U3P?%  
ans = 6 1 -1   `sdbo](76  
eZpi+BRS6  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 #B$_ily)  
 #s=\  
@MH/e fW.  
#R= 6$  
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   %E":Wv  
~:="o/wo  
小整理:MATLAB的查询命令 S`spUq1o  
KH$o X\v  
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。)   QUdF`_U7  
2c9]Ja3:6  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   Ag]Hk %  
TY#pj  
z = x'   P^/e!%UgC  
h_t<Jl  
z = 4.0000   Ga"<qmLMc  
=-uk7uZM  
   5.2000   b\"2O4K,)  
wqn }t]  
   6.4000   KDAZG+u+  
N;av  
   7.6000   {<^PYN>`  
-QydUr/(o  
   8.8000   TSd;L u%hr  
t7 $2/C  
   10.0000     L_YY,  
aQfrDM<*XS  
不论是行向量或列向量,我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等:   ~u80v h'  
HuL9' M  
length(z) % z的元素个数    /I' np  
jDM^e4U.l  
ans = 6   \tg}K0E?R5  
2fJ2o[v  
max(z) % z的最大值   qg-?Z,EB  
^sVB:?  
ans = 10   852Bh'u_  
.SSj=q4?  
min(z) % z的最小值   %xI,A'#  
I'RhA\`  
ans =   4   !~aDmY 2  
k*xgF[T 8  
小整理:适用於向量的常用函数有: d\aU rsPn  
,`< [ej   
min(x): 向量x的元素的最小值 &mp@;wI6@  
h3Z0NJ=xM  
max(x): 向量x的元素的最大值 /7<l`RSr  
'Sjcm@ILm  
mean(x): 向量x的元素的平均值 hGvuA9d~  
KC{ HX?  
median(x): 向量x的元素的中位数 My!<_Hp-W  
9y"*H2$#  
std(x): 向量x的元素的标准差 Rm!Iv&{  
e|ngnkf(G  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 qS|t7*  
sjV>&eb  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) 'PrrP3lO_~  
,;yiV<AD  
length(x): 向量x的元素个数 aYQIe7J90J  
_(s|@UT#  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 f#UT~/~bL2  
jDO[u!J6.%  
sum(x): 向量x的元素总和 \a8<DR\@O  
n-n{+ Dl!  
prod(x): 向量x的元素总乘积 @bj3 N  
mmG+"g$|  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 E=Z .v  
o4CgtqRs  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 Jtxwt[  
,9W|$2=F  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 "?GA}e"R  
?_9A`LC*  
cross(x, y): 向量x和y的外积 (大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。)   u<l[S  
Rj9YAW$  
'Bp7LtG92  
K$dSg1t  
r-s.i+\  
\ueo^p]_?  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   T8 ,?\7)S9  
K uz /  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     J]A!>|Ic  
}Zue?!KQ  
A =     _Jc[`2Uv_c  
!A )2<<4  
1  2  3  4     `)5E_E3  
7Rf${Wv0  
5  6  7  8     f\}fUg 2  
c-L1 Bkw  
9  10 11  12   )Fh+6  
/[iqga=  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   6.| {l8%r  
Pwn3/+"%K  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   RHdcRojF  
'Tn i;  
A =     +pcpb)VL  
RjY(MSc  
1  2  3  4   qcSlY&6+  
0yhC_mI  
5  6  5  8     g?.ls{H  
5J^S-K^r  
9  10 11  12     0>?%{Xy  
Z6eM~$Y  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   f D<9k  
?8AchbK; N  
B = 5 6 5   diF-`~  
cRm+?/  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   88]V6Rm9[*  
AM4lAq_  
A =     K!c "g,S  
eM";P/XaX  
1  2  3   4  5     t'e1r&^:r~  
n.&z^&$w\)  
5  6  5   8  6     tA2Py  
uHj"nd13  
9  10 11  12  5   +ML4.$lc^  
\wR $_X&  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   (7l'e=J0  
cn62:p]5  
A =     s9R#rwIc  
z ;>xI~  
1  3  4  5     -? _#Yttu  
'aYUF&GG  
5  5  8  6     CatbEXO  
{t<E*5N]a  
9  11 12  5   .ME>ICA  
}^!8I7J.  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     ;L1Q"Hxh  
u^HC1r|%  
A =     S{HAFrkm7  
<$6r1y*G  
1  3   4   5     U($bR|%D  
:w|ef;  
5  5   8   6     Zq tL4M~9  
)ry7a .39b  
9  11  12  5   rC`pTN  
;gS)o#v0  
4  3   2   1   muh[wo  
&8p]yo2zO  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   =35g:fL  
Iw)}YZmn  
A =     H7{)"P]{f  
Z3C]n,I  
5  5   8   6     .|\}] O`  
/\L-y,>X  
9  11  12  5   tuT>,BbR  
!3O8B0K)v  
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。   0R2KI,WI  
b |SDg%e  
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)。   C K#^`w  
JRti2Mu  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   l k~VvRq  
{}.M(nPtv;  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   QZwUv<*  
@:,B /B;  
B =   =Msr+P9Ai  
qQ&=Z` p!  
5   8     `$PdI4~J  
 }?eO.l{  
9   12     M Ewa^  
nXU`^<nA  
5   6   W;Y"J_  
DT;n)7+,  
11  5   \wZ 4enm  
Vs1H)T%  
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。   9%#u,I  
Y0z)5),[U:  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   *XUJv&ZN  
b=L4A,w~a  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, 5q^5DH_;  
3VZ}5  
z =     Oj=g;iY  
H*.v*ro9_  
7.5000   tDC?St1  
D6I-:{ws  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   ,kQCCn]  
(Sv=R(_s  
z = 10*sin(pi/3)* ...   @vc9L  
Yt!o Hn  
sin(pi/3);   y&n-8L_  
$x~U&a  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   V3S"LJ  
i,h)V Cc  
who   S4S}go*G[  
49o/S2b4z  
Your variables are:   <`V_H~Z  
$x/VO\Z{-  
testfile x   (.J6>"K<  
oA*88c+{f  
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:   2^X<n{0N)  
Mdw"^x$7  
whos   r1&eA%eh  
Qef5eih  
Name Size Bytes Class   g#iRkz%l)&  
"8$Muwm  
A 2x4 64 double array   wzj :PS  
F05]6NVv  
B 4x2 64 double array   }~v&  
:IX_|8e ^  
ans 1x1 8 double array   5yL\@7u`  
*DgRF/S  
x 1x1 8 double array   P(b ds  
lqcPV) n  
y 1x1 8 double array   ,7I    
<lZVEg  
z 1x1 8 double array   e +Ikw1y"f  
|;(>q  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   cK-jN9U  
'kSm}} y  
使用clear可以删除工作空间的变数:   6/.kL;AI  
vX?C9Fr2  
clear A   |fB/hs \  
P\y ZcL  
A   C';Dc4j  
?BX}0RWMh7  
??? Undefined function or variable 'A'.   +3k.xP?QS  
s$ kvLy<  
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:   )+Yu7=S  
Y%!k'\n[2  
pi   4nXemU=  
Jz]OWb *  
ans = 3.1416   u f1s}/M  
k]9y+WC2  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   -;O"Y?ME  
Elt" tJ  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 QuBA'4ht  
Us\Nmso z  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 dn&4 84  
[4Q;5 'Dj  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 ub2B!6f a  
5,BvT>zFY  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) YB_fy8Tfx  
O<J<)_W)  
realmax:系统所能表示的最大数值   h^YUu`P  
_=9m [  
realmin:系统所能表示的最小数值 hT% >)71  
,=[r6k<  
nargin: 函数的输入引数个数 mMT\"bb'  
l>6p')F!  
nargin: 函数的输出引数个数   w}YcAnuB{%  
/A-VT  
1-2、重复命令   ;3iWV"&_A  
tlYB'8bJY  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     E;YD5^B  
dpT?*qLM  
for 变数 = 矩阵;     "g/UpnH  
" eS-i@  
运算式;     !/]z-z2>  
5^{I}Q  
end   :|-^et]a8  
8g?2( MT;  
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。   _z\qtl~3  
;<=z^1X9  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   Knp}88DR^j  
paUJq?Af  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   O4!!*0(+91  
a_z f*;  
for i = 1:6,   yQq|!'MKk  
9Qq%Fw_  
x(i) = 1/i;   keJ-ohv)  
!>fi3#Fi  
end     V$ho9gQ!l[  
>}r 1A  
在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列:     N.vkM`Z  
5*O]`Q7  
format rat % 使用分数来表示数值   0IQ|`C.  
=%{E^z>1  
disp(x)   9 1ec^g  
%htbEKWR  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   d 1 O+qS  
U8eU[|-8O/  
for圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i列、第j行的元素为     7'7o^> !  
p]6/1&t="  
h = zeros(6);   F~3 &@TWi  
d3p;[;`  
for i = 1:6,   DCgiTT\  
&>Z p}.V  
for j = 1:6,   N8Un42  
(Li)@Cn%  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     KA."[dVa  
6MbMAh5>  
end     7mYBxE/  
h=_h,?_  
end     ,-.=]r/s  
wQU-r|  
disp(h)     PU%WpI.w  
aT=V/Xh}d  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   `4"&_ltD  
P,n:u'Iwy  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   L/:u  
cKAZWON8;v  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   @"`{Sh`Y$  
5O"wPsl  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     p+R8Mo;I  
BYs^?IfW  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     "#`c\JuR ]  
^Cn_ ODjo  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   |)Sx"B)  
m}nA- *  
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。   u=6{P(5$j  
Pl[WCh  
d?(eL(W  
EB>rY  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     mQt?d?6  
B9h>  
for i = h,   cWL 7gv\|  
q\87<=9J  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   FZtILlw  
7 m!e\x8  
end   As*59jkB  
h2edA#bub  
E- rXYNfy  
s)|l-I  
1299/871   pi?U|&.1z  
UkBr4{+aE  
282/551     ppM^&6x^  
+Pm }_"GU  
650/2343   &:*|KxX  
@g'SH:}  
524/2933   s&*s9F  
;u: }rA)  
559/4431   #$9rH 2zd  
jR&AQ-H&  
831/8801   %j?<v@y  
1~P ^ g`  
在上例中,每一次i的值就是矩阵h的一行,所以写出来的命令特别简洁。   O}_Z"y  
zos#B30  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   (T0%H<#+  
[ Lo}_v&  
while 条件式;   yasKU6^R'  
L`{EXn[  
运算式;   g:nU&-x#R  
sGD b<  
end   s*DDO67\W  
&D~70N\L  
也就是说,只要条件示成立,运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子,我们可用while?圈改写如下:     /0H39]y!~  
P9D'L{yS/x  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   JR j%d&^}  
(S#4y  
i = 1;   `Z0#IeX=  
<C_FI` wk  
while i <= 6,     Kr]`.@/.S  
pJE317 p'  
x(i) = 1/i;     \WVrn>%xu  
Y-WY Q{  
i = i+1;     %%w]-`^h,  
)d6Ya1vJH  
end   nP>*0Fq  
T+[N-"N  
format short {<- BU[H  
@u2nG:FG  
@E$PjdB5M  
]S~Z8T-[  
1-3、逻辑命令   YFCP'J"Z  
$Q|t^(  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   4yH=dl4=44  
Osdw\NNH~M  
if 条件式;     ZAPT5  
_azg 0.)  
运算式;     ~o+HAc`=v  
8 ]N+V:  
end     h*Y);mc$#  
Wb"*9q06  
if rand(1,1) > 0.5,     [2!K 6  
-zd*tujx  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   451r!U1Z  
j#b?P=|l  
end     \dbjh{  
"S43:VH  
Given random number is greater than 0.5. vb}; _/ #?  
?s("@dz_  
^Q]*CU+C  
pCNihZ~  
1-4、集合多个命令於一个M档案     u><gmp&  
DLkNL?a  
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:   9psX"*s  
M? oK@i  
pwd % 显示现在的目录   0EYK3<k9!  
[BHf>  
ans =     5yO6szg  
a'ViyTBo  
D:\MATLAB5\bin   !p1OBS|  
dvk? A$  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   \c+)Y}:D  
;5A&[]@^^@  
type test.m % 显示test.m的内容   l/_3H\iM  
d(w $! $"h  
% This is my first test M-file.   R v6{ '\:  
>'/G:\M>A  
% Roger Jang, March 3, 1997   LF0gy3  
AU}P`fT!  
fprintf('Start of test.m!\n');   h FP$MFab  
Roy0?6O  
for i = 1:3,   YZf<S:  
:*e0Z2=  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     pc5-'; n  
{>G\3|^D  
end   3KfZI&g  
r+0"1\f3  
fprintf('End of test.m!\n');   7Rj!vj/  
2s;/*<WM  
test % 执行test.m   cU5x8[2  
\0Zm3[  
Start of test.m!   YcGSZ0vQ  
,qpn4`zE~  
i = 1 ---> i^3 = 1   mUzNrkG(G  
4-=>># P  
i = 2 ---> i^3 = 8   `|i #)  
&TSt/b/+W  
i = 3 ---> i^3 = 27   dx[<@f2c  
7C ABM  
End of test.m!   UKQ ,]VC  
 o )cd!,h  
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。   {J%hTjCw  
/]T#@>('  
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:   ?b:J6(-  
()K%Rn  
function output = fact(n)   1#Dpj.cO#  
H]Q Z4(  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   8[ 1D4d  
NyJU?^f&v  
output = 1;     Et%s,zeA{2  
oKz|hks[6  
for i = 1:n,     6CLrP} u  
d37l/I  
output = output*i;     s7SW4ff1  
4CS 9vv)9R  
end     "4H&wHhT!  
06pLa3oi  
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:   $B*Ek>EK  
AGn:I??  
y = fact(5)   Gk8"fs  
#,qw~l]  
y = 120   RERum  
R(=Lhz6R4  
(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, #DwTm~V0"  
n%3rv?m7  
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。   $91c9z;f^  
cG,B;kMjo  
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)。   y^pk)`y8  
q0.+F4  
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。 *ZKI02M  
 ]P(:z  
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:   4!d&Zc>C4  
._~_OVU  
function output = fact(n)    1SP )`Q  
R?(0:f  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   p8oOm>B96n  
$s4rG=q  
if n == 1, % Terminating condition   o  <0f  
X7?p$!M6;B  
output = 1;   b~Op1p  
4gb2$"!  
return;   \ZigG{  
LgjL+w19  
end   [95(%&k.Q  
1<fS&)^W  
output = n*fact(n-1);     +b.<bb6  
>:Na^+c  
在写一个递函数时,一定要包含结束条件(Terminating condition),否则此函数将会一再呼叫自己,永远不会停止,直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言,n==1即满足结束条件,此时我们直接将output设为1,而不再呼叫此函数本身。   UQaLhK v:  
 VljAAt  
`g<@F^x5  
D*o_IrG_(  
1-5、搜寻路径   %UI.E=`n  
VtUe$ft  
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:   V'#dY~E-P  
:`2<SF^0O  
path     ]U!vZY@\  
o=_:g >5  
MATLABPATH   8s/gjEwA  
^rfY9qMJr8  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   [pUw(KV2m  
4[ M!x  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   gYA|JFi  
$\Bzp<SN`  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   YFv/t=`  
0Jm6 r4s?  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     9JBPE  
+wXrQV  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     S(.AE@U  
o%i^t4J$e  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     l9lBhltOH  
k<Z^93 S  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     'C8VD+p  
 U":hJ*F)  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   "XT7;!  
L{jJDd  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   rmu5K$pl  
+D[|L1{xb  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   B]L5K~d  
9 [v=`  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   =dx!R ,Bw  
jl;_lcO  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   9un]}7^  
OSQZ5:g|  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   z6ISJb  
0vuL(W8)  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     }l~|c{WH`  
>A5R  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   f]`#BE)V  
X ,n4_=f  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   $h`(toTyF  
C93BK)$}  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   id<i|  
g6{.C7m  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   59!yz'feF  
_8P"/( `Rw  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   Zt4g G KG  
u.sF/T=6f  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   {a^A-Xh[u  
"RMBV}<T  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   5Ds/^fA  
~T@t7Cg  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   "X0"=1R~  
4 YDK`:4I~  
d:\matlab5\toolbox\tour     PtCO';9[  
2+zE|I.  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   <_$]!Z6UR  
Yv k Qh{  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   ;iR( Ir  
=M'M/vKD  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     rqW[B/a{  
PPk\W7G  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   A'r 3%mC  
H e ABU(o4  
d:\matlab5\toolbox\local   .Uq?SmK  
Cw42bO  
此搜寻路径会依已安装的工具箱(Toolboxes)不同而有所不同。要查询某一命令是在搜寻路径的何处,可用which命令:     A<P3X/i  
`Fa49B|`D  
which expo   _OV\W'RrA  
^ CVhV  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   JLUG=x(dA  
jXA!9_L7  
很显然c:\data\mlbook并不在MATLAB的搜寻路径中,因此MATLAB找不到test.m这个M档案:   n X4R  
;,P-2\V/  
which test   uw!  
^7M hnA  
c:\data\mlbook\test.m   sqTBlP  
d\aKGq;8C  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   *z[G+JX  
[M>Md-pj  
path(path, 'c:\data\mlbook');     x{4Rm,Dxn  
+v4P9V|s  
此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到 b~DtaGh  
j,%@%upM  
test.m:   r>73IpJI  
{Hncm  
which test   S Y\ UuZ  
(ii6w d< *  
c:\data\mlbook\test.m   - s[=$pDU  
1=BDqSZ@9  
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。   ! |SPOk  
<!b~7sZkTc  
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:   +Qy*s1fit  
",/3PT  
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。   r @C2zF7  
L%](C  
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。   ' >(])Oq,  
dFY]~_P472  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   N]n]7(e+0C  
z_qy >  
1.将test视为使用者定义的变数。 g8^\|  
eduaG,+k7p  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 pR_cI]{=SA  
v|5:;,I  
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。 D|-^}I4  
sYV7t*l  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 .d< +-w2Mu  
u@|izRk  
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。   D'V0b"  
zJ{?'kp  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   _XT],"  
o`?0D)/O  
B;9"=0  
Pn@k)g  
J ytY6HF  
/dTy%hZC}  
1-6、资料的储存与载入   ^NJ]~h{n$  
Xx{ho 4qq  
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:   ""Ul6hRgv  
F#=XJYG1  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 gfQ&U@N  
-r/G)Rs  
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。   >cwyb9;!kK  
 }* iag\  
以下为使用save命令的一个简例:   `(A6uakd  
J6x\_]1:*  
who % 列出工作空间的变数   [% chN /  
W- wy<<~f  
Your variables are:   H <CsB  
c>fLSf  
B h j y   FFXDt"i2  
d q=>-^o  
ans i x z   _'&N01  
v+-f pl&  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   SsA;T5:6  
8f>=.O*)  
dir % 列出现在目录中的档案   L'{;V\d  
EM/NT/  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   ".L+gn}u-  
A7U'>r_.  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   fs4pAB#F  
MhC74G  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   5zJkPki  
E/cA6*E[.<  
delete test.mat % 删除test.mat   ~^/zCPy[w  
Z&8 7Aj  
以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   Wd4fIegk  
3{_AzL  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 PpMZ-f@  
8>x.zO_.c>  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   2=ZR}8}9Q:  
Rde_I`Ru  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   hT6:7 _UD  
ZCPK{Ru QE  
小提示:二进制和ASCII档案的比较 在save命令使用-ascii选项後,会有下列现象:save命令就不会在档案名称後加上mat的副档名。 2rHw5Wn]~  
|Y3!Lix  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 iHjo3_g)n  
#oMbE<//"  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     A/N*Nc  
dsDoPo0!  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   []Cvma 1\  
7'FDI`e[  
load filename:load会寻找名称为filename.mat的档案,并以二进制格式载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。load filename -ascii:load会寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。   2>Kq)Ii  
mFayU w  
若以ASCII格式载入,则变数名称即为档案名称(但不包含副档名)。若以二进制载入,则可保留原有的变数名称,如下例:   _5a]pc$\Y]  
C>cc!+n%H  
clear all; % 清除工作空间中的变数   EZ #UdK_  
O%9Cq}*  
x = 1:10;   7UHqiA`L  
qGkrG38K  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   (PGmA>BT  
x6HebIR+  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   X@+:O-$  
t )Z2"_5  
who % 列出工作空间中的变数   gT @YG;  
oT 8  
Your variables are:   !boKrSw  
;]fpdu{  
testfile x   DjOFfD\MF  
.Q"3 [  
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。   y- k?_$ M  
4 E3@O  
1-7、结束MATLAB   QOuy(GY  
GQqw(2Ub}  
有三种方法可以结束MATLAB:   fLI@;*hL0  
/6{`6(p  
1.键入exit X2@mQ&n  
<6<uO\B\  
2.键入quit d1e'!y}R5  
)I]E%ut{4,  
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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