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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     IHX#BY>  
/P:WQ*  
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:   )ZT0zIG  
}[R@HmN   
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   o2U J*4  
-VT?/=Y s  
ans =4.2000   !(AFT!  
qk{UO <  
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。 UDqKF85H  
K`Zb;R 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。   K`83C`w.  
1|$Rzt%ge  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   xI),0 db  
<cc0phr  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   T#;*I#A:  
ee?M o`  
x = 42   [ESs?v$  
yX Q;LQ;  
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(^)。   B{i;+[ase  
bM_(`]&*  
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>}O0L"  
6_ 0w>  
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: b4OR`dd*J  
. zMM86c  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   QX3![;0F  
Kt7x'5  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   1VsEic  
-L<Pm(v&  
>>y   $?Mz[X  
L2A#OZZu  
y =-0.0045   f__WnW5h  
 F}4 0  
在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数。 51'SA B09  
uzA'D~)P  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   RN3D:b+  
W,J,h6{F  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 =5eDT~=2{U  
.T X& X  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 wLSYzz  
#9"_|d=l  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) E cz"O   
P!ICno6[e  
sqrt(x):开平方 aRP+?}b">  
nU *fne?  
real(z):复数z的实部 X'4 Yofs  
1"6k5wrIA  
imag(z):复数z的虚 部 LK5H~FK  
pa73`Ca]  
conj(z):复数z的共轭复数 >Tx;<G  
'Mqa2o'M  
round(x):四舍五入至最近整数 JH;DVPX9z  
iR OM?/$  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 7y7y<`)I5  
}d]8fHG  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 3%a37/|~y  
7rg[5hP T  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 m~B=C>r}t  
![tI(TPq  
rat(x):将实数x化为分数表示 cyE2=  
%%[TM(z  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 DyZ90]N  
pwC/&bu  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   xU"qB24]=  
4et#Q  
当x<0时,sign(x)=-1;   ^w\uOd`  
4Pdk?vHK;  
当x=0时,sign(x)=0;   1ouTZ'c?  
Q(3x"+  
当x>0时,sign(x)=1。   'b,D;'v  
_@TTVd  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 xGA0] _  
\&90$>h  
sin(x):正弦函数 ;N|>pSzmL  
^ I YN"yX_  
cos(x):馀弦函数 , &SJ?XAs  
?Sxnq#r#  
tan(x):正切函数 G9q0E|  
ISmnZ@  
asin(x):反正弦函数 5i?U-  
q4N$.hpb  
acos(x):反馀弦函数 D ]eF3a.G  
t |hmEHUk  
atan(x):反正切函数 $z]l4Hj  
w%\;|y4+  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 u{,^#I}  
p]oo^  
sinh(x):超越正弦函数 s#[Ej&2[=  
zL'n J  
cosh(x):超越馀弦函数 1P_bG47  
3!L)7Z/  
tanh(x):超越正切函数 48`<{|r{  
$@j7VPE  
asinh(x):反超越正弦函数 3R><AFMY?  
jGCW^#GE  
acosh(x):反超越馀弦函数 IM/\t!*7  
)%7A. UO)  
atanh(x):反超越正切函数   \^cn}db)  
R YNz TA  
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: fZO /HzX  
KWo)}m*6  
x = [1 3 5 2];   aRmS{X3  
=l+p nG  
y = 2*x+1   @C2<AmY9q*  
ceCshxTU  
y = 3 7 11 5   $7,dKC &  
0^4*[?l9q  
小提示:变数命名的规则   :xV&%Qa1  
4$"Lf'sH6  
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   tWFJx}H  
P +SCX#{y  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   o6R(BMwGa  
?H`LrL/k  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   OjI*HC  
,3j*D+  
y =3 7 2 5   r%m2$vx#  
DxBt83e  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   K&*FI (a  
x@~V975Y  
y = 3 7 2 5 0 10   l O^h)hrR  
83a Rq&(R  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   b/EvcN8 }  
`dK\VK^  
y = 3 7 2 0 10   9=SZL~#CE  
%WNy=V9txp  
在上例中,MATLAB会忽略所有在百分比符号(%)之後的文字,因此百分比之後的文字均可视为程式的注解(Comments)。MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算:   u+9Mc u"  
PD?H5W3@  
x(2)*3+y(4) % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算   N%a[Y  
}bVyvH  
ans = 9   jc<3\ 7  
vC7sJIch2<  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   uP$K{ )  
;,1i,?  
ans = 6 1 -1   ]~P?  
wg_Z!(Hr#  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 Fmu R(f=  
f { ueI<  
7\xa_nrI  
ziOmmL(r  
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   Rl~Tw9  
o kYsjK5  
小整理:MATLAB的查询命令 z 4-wvn<*  
5?O"N  
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。)   + y^s 6j}  
<3qbgn>}b  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   {1Qwwhov  
;@L#0  
z = x'   u-Vnmig9  
m^7pbJ\|  
z = 4.0000   LP~$7a  
[Y*UCFhI0  
   5.2000   $lqV(s  
=mZw71,  
   6.4000   L*Y}pO  
P(4[<'H O  
   7.6000   4q[r KNl  
m0P5a%D  
   8.8000   R Q 8okA  
,d7@*>T&  
   10.0000     1a<,/N}}t  
q\,H9/.0k  
不论是行向量或列向量,我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等:   c"~TH.,d  
*<@  
length(z) % z的元素个数   J 4gIkZD  
| @YN\g K;  
ans = 6   FKQnz/  
0jXIx2y  
max(z) % z的最大值   FD*y[A ?  
pv T!6+  
ans = 10   wFvilF V  
'>6-ie^0  
min(z) % z的最小值   IFgF5VG6g  
UY+~xzm  
ans =   4   p.%$  
OjCT%6hy;  
小整理:适用於向量的常用函数有: ;2iZX=P`n  
;V;4#  
min(x): 向量x的元素的最小值 }PXWRv.gW  
Zy#r<j]T  
max(x): 向量x的元素的最大值 n33SWE(  
7+ysE  
mean(x): 向量x的元素的平均值 \u*,~J)z  
0Zq" -  
median(x): 向量x的元素的中位数 rf~Ss<  
h{m]n!  
std(x): 向量x的元素的标准差 ka'MF;!rc  
;(afz?T  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 N>~*Jp2;  
^;2L`U@5  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) iZ:-V8{  
=19]a  
length(x): 向量x的元素个数 R%Z} J R.  
&Ls0!dWC  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 o{ (v  
@|^C h+%@  
sum(x): 向量x的元素总和 OT[t EqQ  
/Iskjcc60W  
prod(x): 向量x的元素总乘积 Z+}SM]m  
0'~ ?u'  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 6!'yU=Z`  
nQ+{1 C  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 l9Vim9R5T  
& #|vGhA  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 k >MgrtJI  
R|vF*0)>W  
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。)   ZN?(lt)u9  
LU]~d< i99  
936t6K&  
QQw^c1@  
C]`Y PM5  
VjnSi  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   i^> RjR  
w\M_3}  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     1Tl("XV3  
[L275]4n!]  
A =     x4. #_o&  
`+gF|o9  
1  2  3  4     @@$ _TaI  
I2 Kb.`'!  
5  6  7  8     *Dn{MD7,M  
ANNL7Z3C  
9  10 11  12   FlZ]R  
eyM3W}[S$/  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   +`+a9+=  
E,X,RM~ +D  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   ygPZkvZ  
3ZVfZf  
A =     RS1oPY  
Yv;aQF"a  
1  2  3  4    O~S}u  
f]lDJ?+ M  
5  6  5  8     wVvU]UT  
&zT~3 >2  
9  10 11  12     0eLK9u3<  
_PaO w%Y9  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   UvI!e4_  
-1o1k-8d  
B = 5 6 5   5Q88OxH  
o#Y1Uamkf  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   jQDxbkIuzE  
BE2{qO{  
A =     0(kp>%mbB  
. FruI#99  
1  2  3   4  5     bcYz?o6  
~!;3W!@(E  
5  6  5   8  6     D%A-& =  
H~@h #6  
9  10 11  12  5   NplSkv  
8ah]D  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   W1s|7  
<ZiO[dEV  
A =     RoTT%c P_  
1K`A.J:Uy  
1  3  4  5     H1]\B:  
p c],H  
5  5  8  6     )\(pDn$W  
ox6rR  
9  11 12  5   {x: IsQZ  
\ C^D2Z6  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     ke0W?  
W@tLT[}CG  
A =     5"Yw$DB9  
H,}?YW  
1  3   4   5     vEsSqzc  
u;!Rv E8N  
5  5   8   6     { \ePJG#  
D6t]E)FH  
9  11  12  5   ;w>B}v;RE  
2KEww3.{  
4  3   2   1   NSq"\A\  
R4/@dA0  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   0TpA3K  
2XtQ"`)  
A =     Oc.>$  
=N c`hP  
5  5   8   6     3Z0\I\E  
lg1D>=(mY  
9  11  12  5   | QA8"&r  
J[l K  
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。   zvD5i,I  
Fo#*_y5\  
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)。   ( ~>Q2DS  
p!ErH]lH  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   hd~rC*I  
O^#u%/  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   UL%ihWq   
pB./L&h  
B =   St`m52V(5X  
B^9 #X5!  
5   8     X\%3uPQ  
e?>suIB  
9   12     WQx;tX  
W=?87PkJu  
5   6   ks D1NB;9  
BE~[%6T7  
11  5   mxGN[ %ve  
6ZBD$1$A!  
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 G)MG0<TT  
B*IDx`^Y  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   8H?AL RG  
-cgukl4Va  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, _3a 5/IZ  
pZxL?N!  
z =     @:B1  
Fev3CV$  
7.5000   $P3nP=mf  
4)I#[&f  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   Z"Oa5V6[A  
'9@R=#nd  
z = 10*sin(pi/3)* ...   ?C35   
=L%3q<]p  
sin(pi/3);   #cS,5(BM  
 t;Om9  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   N&=2 /  
q;.]e#wvh  
who   "'Uk0>d=_I  
|m- `, we  
Your variables are:   (_ah~VnO  
'OCo1|iK~  
testfile x   Ah {pidUx  
$:!T/*p*  
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:   )AXH^&  
:g#it@  
whos   8[;oUVb5  
2]=I'U<E!  
Name Size Bytes Class   p)xI5,b$9  
ton`ji\^  
A 2x4 64 double array   ^~ $&  
ZnLk :6'  
B 4x2 64 double array   X:&p9_O@  
]bb}[#AY  
ans 1x1 8 double array   "%*lE0Tx  
C)s1' =TZ  
x 1x1 8 double array   W+e*(W|d6  
P1stL,  
y 1x1 8 double array   : "te-  
[[h)4H{T  
z 1x1 8 double array   )OC[;>F7  
v qMk)htIz  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   5l0rw)  
_x 6E_i-(  
使用clear可以删除工作空间的变数:   /? 1Yf  
-Jo :+].  
clear A   Q0Qm0B5eY  
Mk/!,N<h#  
A   {))S<_ yN  
3}{5 X'  
??? Undefined function or variable 'A'.   /(ju  
%L>nXj  
另外MATLAB有些永久常数(Permanent constants),虽然在工作空间中看不 到,但使用者可直接取用,例如:   #UCQiQfP  
vx}Z  
pi   &iy(oM  
=^y{@[p`(  
ans = 3.1416   1[g!^5W  
umZ g}|C_  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   &d3'{~:  
p[F=LP  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 Q;ZHx.ye{  
Dh(T) yc  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 VfqY_NmgC  
>"g<-!p@  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 ec4%Wk2  
76Vyhf&7  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) RG r'<o)  
.4re0:V  
realmax:系统所能表示的最大数值   \*!%YTZ~  
W$Q)aA7  
realmin:系统所能表示的最小数值 3k*:B~1  
w[7.@%^[  
nargin: 函数的输入引数个数 3p 1EScH  
=>}.W:=  
nargin: 函数的输出引数个数   ->2wrOH|H  
k-cIb@+"  
1-2、重复命令   ]n]uN~)9  
%>9+1lUhV  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     Y:!/4GF  
D7WI(j\  
for 变数 = 矩阵;     ciGpluQF  
4IP\iw#w  
运算式;     d?&!y]RS#  
t#pqXY/;D  
end   r>:L$_]L  
CziaxJ  
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。   R-A'v&=  
|Iok(0V  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   O})u'  
lc3S|4  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   t>6x)2,TC  
7hN6IP*so  
for i = 1:6,   $mI:Im`s  
(o6[4( G  
x(i) = 1/i;   #S53u?JV8  
,;cel^.b  
end     e8ULf~I  
F;Q_*0mIQ  
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:     2Z;`#{  
C*EhexK,}  
format rat % 使用分数来表示数值   aEEz4,x_  
N5f0| U&  
disp(x)   {GQ Aa  
3$$5Mk(&  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   3r-VxP 5n  
Cwsoz  
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     (Q@+v<   
UR/qVO?  
h = zeros(6);   vTMP&a'5L  
fzRyG-cEpj  
for i = 1:6,   +Y5(hjE  
$d2kHT  
for j = 1:6,   $h,&b<-  
OC?Zw@  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     Sqdc1zC  
$(KIB82&  
end     qu<B%v  
~}$\B^z+  
end     9QC"Od9H  
|C$:]MZx  
disp(h)     dXhCyr%"6  
$^vp'^uW>  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   N#RD:"RS!  
\'; t*  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   "M9TB. O  
)BF \!sTn  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   JNxW6 cK  
}>{ L#JW  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     <ELziE~>V  
:cXIO  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     &Rt+LN0qB0  
]r/(n]=(  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   x1m8~F  
Kf05<J!  
小提示:预先配置矩阵 在上面的例子,我们使用zeros来预先配置(Allocate)了一个适当大小的矩阵。若不预先配置矩阵,程式仍可执行,但此时MATLAB需要动态地增加(或减小)矩阵的大小,因而降低程式的执行效率。所以在使用一个矩阵时,若能在事前知道其大小,则最好先使用zeros或ones等命令来预先配置所需的记忆体(即矩阵)大小。   u Q:ut(  
OH$ F >wO  
k_*XJ<S!Y  
I%;Rn:zl  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     ilDJwZg#  
 /,1SE(  
for i = h,   !y>lOw})Q  
3AdP^B<  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   '^Pq(b~  
A+0T"2  
end   q4sl=`L5Sp  
",~ b2]ym  
j}|N^A_ S  
e Z@Gu  
1299/871   dr| | !{\  
Wk/fB0  
282/551     'v'` F*6  
U9<_6Bsd  
650/2343   +Fk4{p  
F3r S6_  
524/2933   Fy 4Tvg  
{ A:LAAf[6  
559/4431   Ff[H>Lp~  
/;(<fh<bY  
831/8801   ]~?S~l%  
x9xzm5  
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。   McT\ R{/  
J Z %`%rA  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   PzIy">plm  
ijvNmn1k  
while 条件式;   @ \!KF*v  
,]f),;=  
运算式;   e ZynF<i  
jv*Dg (  
end   rU; g0'4e  
D",A$(lG  
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:     N1YgYL  
F`fGz)Mk  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   P-[fHCg~  
i%xI9BO9  
i = 1;   OF-E6bc  
5XzrS-I+X@  
while i <= 6,     `ifb<T  
h^['rmd  
x(i) = 1/i;     BD hLz  
HMF8;,<_w?  
i = i+1;     f8^"E $"  
53bM+  
end   JR/W9i  
2y^U k,g  
format short "=9-i-K9B  
P\.WXe#j  
~af8p {  
u06tDJ[  
1-3、逻辑命令   k& OC&  
-_s%8l^  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   (2: N;  
!{ $qMhT  
if 条件式;     W5pn;u- sz  
=\M)6"}y}  
运算式;     '-`O. 4u  
1JIG+ZNmd  
end     Pl_^nFm0  
1d`cTaQ-  
if rand(1,1) > 0.5,     z|uOJ0uK  
T]^?l  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   !zU/Hq{wcK  
bdCykG-  
end     `a-Bji?  
wc"9A~  
Given random number is greater than 0.5. n4Vwao/9x  
WmNA5;<Q  
Ocybc%  
kl=xu3j  
1-4、集合多个命令於一个M档案     J l\'V  
:RHm*vt  
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:   l@xWQj9  
gglf\)E;}E  
pwd % 显示现在的目录   z23#G>I&  
v3 -5"q!Sq  
ans =     tbg*_ZQO u  
Ha?G=X  
D:\MATLAB5\bin   F9%,MSt  
{ yTpRQN~  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   00"CC  
:Pc(DfkS  
type test.m % 显示test.m的内容   Mw+v"l&mU  
P`tyBe#=  
% This is my first test M-file.   -U7,k\g  
7"#f!.E  
% Roger Jang, March 3, 1997   0',[J  
>[EBpYi  
fprintf('Start of test.m!\n');   0JK2%%  
alV dQfu  
for i = 1:3,   GtC7^ Z&E  
eIsT!V" 7  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     9976H\{  
JwB"\&'1ZS  
end   &Bm&i.r  
X~Cq  
fprintf('End of test.m!\n');   ZvH?3Jy  
7_KXD#  
test % 执行test.m   q~j)W$k  
mzz$`M 1  
Start of test.m!   _H8*ReFG  
;?zF6zvQ  
i = 1 ---> i^3 = 1   !3@{U@*Z]  
VtWT{y5Ec  
i = 2 ---> i^3 = 8   IytDvz*|  
nZxSMN0]  
i = 3 ---> i^3 = 27   S@Iw;V  
#~S>K3(  
End of test.m!   =HS4I.@c_5  
ctHEEFWm  
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。   &atyDFJ'  
m<3w^mww  
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:   `w+1C&>^[  
|kc@L`7s  
function output = fact(n)   V 9Hl1\j^  
t0.;nv@A0  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   ^&MK42,\  
NV6G.x  
output = 1;     7E\g &R.  
4gb'7'  
for i = 1:n,     cJ2PI  
5B?i(2&#  
output = output*i;     `BjR.xMv  
x6v,lR  
end     oqYt/4^Q  
nA+F  
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:   tDt :^Bc  
n]iyFZ`9  
y = fact(5)   5z Kqb  
/?P!.!W&  
y = 120   ;{gT=,KQ`  
,56;4)cv  
(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, zSXA=   
iZ "y7s  
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。   +>}o;`hPe  
 n}OU Y  
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)。   n}q$f|4!  
({ k7#1 h8  
MATLAB的函数也可以是递?式的(Recursive),也就是说,一个函数可以呼叫它本身。 NO4Z"3Pd_  
P,ydt  
举例来说,n! = n*(n-1)!,因此前面的阶乘函数可以改成递式的写法:   V%51k{  
95L yYg  
function output = fact(n)   ;MPKJS68@  
kP^*h O!%  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   `ET& VV  
l'uOORI  
if n == 1, % Terminating condition   qrE0H  
b 4OnZ;FI  
output = 1;   J|5Ay1eF-  
 :,~K]G  
return;   NzlAC  
4K7{f+T  
end   EEwWucQ  
x.UaQ |F  
output = n*fact(n-1);     &d,Wy"WPi  
`0@z"D5c  
在写一个递函数时,一定要包含结束条件(Terminating condition),否则此函数将会一再呼叫自己,永远不会停止,直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言,n==1即满足结束条件,此时我们直接将output设为1,而不再呼叫此函数本身。   +`}o,z/^  
b#='^W3  
%b?uW] j:  
ix*muVBj.  
1-5、搜寻路径   X=,6d9,  
0OWL  
在前一节中,test.m所在的目录是d:\mlbook。如果不先进入这个目录,MATLAB就找不到你要执行的M档案。如果希望MATLAB不论在何处都能执行test.m,那麽就必须将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径(Search path)上。要检视MATLAB的搜寻路径,键入path即可:   GTAf   
CXAVGO'xw  
path     B}\BeFt'  
S{:Cu}o  
MATLABPATH   !*vBW/  
B^q<2S;  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   "~\*If  
wOg,SMiq  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   PeNF+5s/K  
a+ GJVJ  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   {y-`QS  
h<NRE0-  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     L~&" aF/b  
~Z/7pP+  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     l$M +.GB<  
UA(;fZ@  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     Y[G9Vok VX  
8zmv 5trt  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     4ZI_pf  
nk/vGa4  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   %5Rq1$D  
8Q(8b@ZO,  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   '5rU e\k  
%VJW@S>j/  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   Ue7 6py9  
%\I.DEYH  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   LNiS`o\  
ZqK]jT6V/X  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   'n4u-pM(nB  
VMHC/jlX@r  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   I%xn,u  
:-Wv>V\t  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     '{VM> Q  
GYoseqZM  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   zH=hI Vc  
-9-fX(I  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   jdlG#j-\  
j04/[V)  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   o5 WW{)Q  
/^ 4"Qv\@/  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   a D|Yo  
D9o*8h2$  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   n(R_#,Hs  
;rHz;]si  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   dtTlIhh1V  
SRf5W'4y  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   Pux)>q] C  
xR}of"  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   -3vh!JMN  
5-w:c>  
d:\matlab5\toolbox\tour     &t6Tcy  
sykFSPy`'  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   %U?)?iZdL  
@?a4i  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   hdj%|~Fj  
v[L[A3`"/  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     B.K4!/cF  
*#h;c1aP  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   ?Aw3lH#:  
=v 0~[ E4  
d:\matlab5\toolbox\local   >'Hx1;  
usH%dzKK  
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:     xA-jvu9@  
-tyaE  
which expo   CQ18%w6  
[YE?OQ7#  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   )X%oXc&C|  
!*bdG(pK  
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:   ^ItAW$T]F  
4J8Dh;a`  
which test   Efr3x{ j  
!. eAOuq  
c:\data\mlbook\test.m   f{_)rsqf  
-'ZxN'*%  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   OG}KqG!n  
0WXVc  
path(path, 'c:\data\mlbook');     [q"NU&SX  
QgZJ`G--  
此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到 s41adw>  
3#mE( `|P  
test.m:   U8[Qw}T P  
}4KW@L[g  
which test   !Bj^i cR  
4if\5P:j  
c:\data\mlbook\test.m   d?}hCo=/Xq  
zq=&4afOE  
现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。   vX.]hp5~  
y/\ZAtnLo  
小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径:   5Pqt_ZWy  
' &N20w  
1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。   'M-)Os "  
^'Y HJEK  
2.MATLAB在执行matlabrc.m时,同时也会在预设搜寻路径中寻找startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在MATLAB启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令),放在此档案中。   Ays L-sqR  
dk:xnX%  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   2-7Z(7G{ F  
b"3uD`  
1.将test视为使用者定义的变数。 tvCcyD%w  
f}blB?e  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 `#p< rfe  
<M305BH  
3.若test不是永久常数,检查其是否为目前工作目录下的M档案。 !mae^A1  
g/B\ObY  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 IywiCMjH  
cqjl5UB  
5.若在搜寻路径中找不到,则MATLAB会发出哔哔声并印出错误讯息。   O$U}d-Xnx  
pJocI_v9  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   SdSgn|S  
(gD Q\t@3-  
yZ|+VXO  
,3k@L\$.x  
bw0 20@O*  
ZIe+  
1-6、资料的储存与载入   bl`D+/V   
IqXBz.p  
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:   '(TmV#3  
X*)?LxTj  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 uct=i1+ fE  
V07VwVD  
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。   n_1jHJo  
+\srZ<67  
以下为使用save命令的一个简例:   },v&rkwR  
^?nP$+gq  
who % 列出工作空间的变数   m|lM.]2_  
PY2[ S[  
Your variables are:   }\DAg'e)  
OgQntj:%lN  
B h j y   o:H'r7N  
.Jptj  
ans i x z   %uj[`  
>T`zh^+5W  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   1y 1_6TZ+  
jmSt?M0.xV  
dir % 列出现在目录中的档案   ma1 (EJ/  
%n4@[fG%K  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   p%tE v  
$.``OxJk%  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   Shs')Zs bv  
C0gfJ~M )  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   s:3aRQ%  
Qg[heND  
delete test.mat % 删除test.mat   n%n'1AUP:  
hN[X 1*  
以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   g ,`F<CF9  
8~;{xYN )  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 U&`6&$]  
hH#lTye  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   eU`;L [  
)4@M`8  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   q)NXyy4BT  
~KJ,SLzhx9  
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。 ZTr:xX{R6  
E N)YoVk  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 U[IQ1AEr  
15o9CaQw4"  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     fn3*2  
fBf]4@{  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   s;anP0-O  
AbL5 !'  
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。   w8G7Jy  
>ze>Xr'm5=  
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:   d:A\<F  
dUI3erO  
clear all; % 清除工作空间中的变数   [|y`y%  
D% oueW  
x = 1:10;   }*0,>w>  
3Wjq>\  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   TihnSb  
~u};XhZ  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   eH ;Wfs2f  
fKFnCng  
who % 列出工作空间中的变数   ${wU+E*  
C_6GOpl  
Your variables are:   r;c' NqP  
(}9cD^F0n  
testfile x   nUiS<D2  
-b@v0%Q2M*  
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。   >Kz_My9  
/TzNdIv  
1-7、结束MATLAB   W/b"a?wE{  
g7 .7E6%H  
有三种方法可以结束MATLAB:   N<p5p0  
sGXp}{E9  
1.键入exit  fn4=  
jn.R.}TT  
2.键入quit 1, m\Q_  
or?0PEx\  
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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