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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     }r`m(z$z  
`em}vdY  
在MATLAB下进行基本数学运算,只需将运算式直接打入提示号(>>)之後,并按入Enter键即可。例如:   8:V:^`KaSs  
-A}U^-'a}  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25    'Q\I@s }  
rOC2 S(m  
ans =4.2000   .H,v7L,~88  
VFLxxFJ  
MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans,代表MATLAB运算後的答 案(Answer)并显示其数值於萤幕上。 (gd+-o4  
Cnp\2Fu/  
小提示: ">>"是MATLAB的提示符号(Prompt),但在PC中文视窗系统下,由於编码方式不同,此提示符号常会消失不见,但这并不会影响到MATLAB的运算结果。   NEInro<  
*T(z4RVg  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   [0v`E5  
P9j[ NEV  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   lFMQT ;  
R~nbJx$  
x = 42   7VWq8FH`  
|y+<|fb,a  
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(^)。   $6~ J#;  
6 Fz?'Xf  
小提示: MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration)。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。     te e  
:_R[@?c  
若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例: 34lt?6%j  
Lyjt$i W%  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   {%WQQs  
 c=? =u  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   ^_dYE]t  
q.]>uBAQ?  
>>y   Sl@$  
zqqu7.`  
y =-0.0045   o' U::  
vb 2mY  
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。 q$>/~aVM  
$2l<X KT-  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   8*O]  
y_bb//IAG  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 i|zs Li/  
|TCHPKN  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 *` }Rt  
.<Y7,9;YEF  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) {Vy2uow0  
Gt9(@USK  
sqrt(x):开平方 ~y@,d  
!?t#QD o  
real(z):复数z的实部 bDh,r!I  
e C\;n  
imag(z):复数z的虚 部 "YY6_qQR'  
KjK.Sv{N  
conj(z):复数z的共轭复数 q'r(#,B<3  
fJ \bm  
round(x):四舍五入至最近整数 ?f{{{0$S  
KW^#DI6tr  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 <=m@Sg{o  
mj\]oWS7d  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 S!*wK-  
BEn,py7  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 Ko6>h  
*;(wtMg  
rat(x):将实数x化为分数表示  U/v }4b  
TFrZ+CcWp2  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 Qrr8i:Y^  
\[m{&%^G  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   s d -5AE  
+&t`"lRl&  
当x<0时,sign(x)=-1;   GEJEhwO;H  
U-uBz4Gha  
当x=0时,sign(x)=0;   ~`7L\'fs  
lFHj]%Y  
当x>0时,sign(x)=1。   oA_T9uh[  
ZHQa}C+  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 # tN#_<W  
`/WX!4eR,  
sin(x):正弦函数 NWK+.{s>m  
'`.bmiM  
cos(x):馀弦函数 6 w"-&  
JA .J~3  
tan(x):正切函数 xx^7  
y[ikpp#ozY  
asin(x):反正弦函数 p-p]dV  
#=>t6B4af  
acos(x):反馀弦函数 Dwvd  
<+0TN]?  
atan(x):反正切函数 ;xp^F KP  
xp+Z%0D  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 Tnw0S8M  
Iu<RwB[#Q  
sinh(x):超越正弦函数 Ni"M.O);t  
)vO?d~x|  
cosh(x):超越馀弦函数 |&O7F;/_  
3`V #ImV>  
tanh(x):超越正切函数 b:OQ/  
Ne6]?\Z  
asinh(x):反超越正弦函数 i,77F!  
LV$@J  
acosh(x):反超越馀弦函数 6xLLIby,  
I/F3%'O  
atanh(x):反超越正切函数   Oy> V/  
"oZ$/ap\  
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: @"B"*z-d  
3bMQ[G  
x = [1 3 5 2];   l]pHj4`uv  
)0RznFJ+X  
y = 2*x+1   -F&4<\=+  
Q/JX8<7K  
y = 3 7 11 5   @j|B1:O  
fu}ZOPu  
小提示:变数命名的规则   d&z^u.SY  
g\Ck!KJ/y  
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   ?8{x/y:  
}]i re2j8  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   FZUN*5`  
@wzzI 7}C  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   _{d0Nm  
y.pwj~s  
y =3 7 2 5   (T0%oina  
h x _,>\@  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   m^6& !`CD  
!|SVRaS  
y = 3 7 2 5 0 10   H)eecH$K  
#n9:8BKf  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   38I.1p9  
SHc<`M'+  
y = 3 7 2 0 10   Qxw?D4/Y  
Zx%ib8| j  
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:   3hN.`G-E  
nDt1oM H  
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   ]HpKDb0+  
mJj [f8  
ans = 9   FCk4[qOp7  
7q%<JZPY  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   n0/H2>I[  
?1+JBl~/d  
ans = 6 1 -1   &zGf`Zi6*%  
dKKh^D`~  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 ;w\7p a  
_ct18nh9  
fj/sN HU  
R F)Qsa  
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   1;e"3x"  
7K*\F}2)q  
小整理:MATLAB的查询命令 s8/sH];  
f{} zqCK  
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。)   m!Iax]D{  
~+JE l%  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   fmDn1N-bG  
F(yx/W>Br_  
z = x'   s,tZi6Z=%E  
Z~JX@s0v  
z = 4.0000   dn"&j1@KY  
`|t X[':  
   5.2000   $p(,Qz(.8  
W(C\lSE0  
   6.4000   tHvc*D  
M[;N6EJH  
   7.6000   5W T^;J9V  
k|ol+ 9Z  
   8.8000   igoUKDNiQ-  
+PCsp'D d  
   10.0000     1l8kuwH  
0:,8Ce  
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:   W7j-siWJ  
j.'Rm%@u  
length(z) % z的元素个数   oj8_e xx  
Fj0a+r,h!  
ans = 6   e)(m0m\  
YTQom!O  
max(z) % z的最大值   4yk!T  
%(9BWO  
ans = 10   kLr6j-X  
wRc=;f  
min(z) % z的最小值   3?}W0dZ$d  
vlHE\%{  
ans =   4   s+=JT+g  
!7m )QNV  
小整理:适用於向量的常用函数有: /7bIE!Cn  
[P,/J$v^~  
min(x): 向量x的元素的最小值 eH*u,/  
.g|D  
max(x): 向量x的元素的最大值 oX2J2O  
z_Nw%V4kr  
mean(x): 向量x的元素的平均值 qkM<t?uS  
-y@5% _-  
median(x): 向量x的元素的中位数 cH5@Jam  
c]pO'6]  
std(x): 向量x的元素的标准差 ,%|$# g 0  
:4{;^|RgU  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 i$Rlb5RU  
l&]Wyaz@n  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) Bn[5M [  
q}nL'KQ,n  
length(x): 向量x的元素个数 1pUIZ$@?`  
4z~%gt74O]  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 :+Pl~X"_  
D92#&,KD  
sum(x): 向量x的元素总和 <2\4eusk  
?z:Xdx\l  
prod(x): 向量x的元素总乘积 rCwjy&SuU^  
)$# Ku2X  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 DwQa j"1<%  
[vIHYp  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 /1Xji 0LK  
HuX{8nl a  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 \"E-z.wW=  
M5SAlj  
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。)    IX|2yu4  
,W'?F9Y\  
HxC_n h  
l )hg!(  
w% Ug9  
n ..9F$a  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   $ }u,uI  
%H-(-v^T*  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     ~(TS>ck@  
Qi_De '@  
A =     b,?@_*qv+  
H:~41f[  
1  2  3  4     (IbT5  
uW.)(l  
5  6  7  8     Eua\N<!aai  
}tH$/-qnJE  
9  10 11  12   {y{& tz Z  
I|6wPV?  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   p'2ZDd =v  
39W"G7n?v  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   zU+` o?al  
qlT'gUt=H  
A =     6 u3$ .Q  
pg}9baW?  
1  2  3  4   :v_H;UU  
u&iMY3=  
5  6  5  8     MDfE(cn2q  
G<1awi  
9  10 11  12     uT5sLpA|6  
))M; .b.D  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   ^9})@,(D  
]-o0HY2  
B = 5 6 5   DR."C+  
XO)|l8t#$=  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   Kvu0Av-7  
?i.]|#{Z  
A =     "z ` &xB  
S`LS/)  
1  2  3   4  5     U]!D=+  
C~4$A/&(  
5  6  5   8  6     Az_s"}G  
MIcF "fB![  
9  10 11  12  5   q4XS E,  
_,h hO  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   V 0<>Xo%  
4uU G0o  
A =     yNk9KK)  
fP41 B  
1  3  4  5     #ii,GN~N  
qb+vptg@I  
5  5  8  6     zt1Pu /e  
1* _wJ  
9  11 12  5   m6P!#=a:l<  
:/HfMJ  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     r5!I|E  
!]tZE%?  
A =     ]M|Iy~ X   
q]%c 6{w  
1  3   4   5     N?d4Pu1m  
< PoRnx  
5  5   8   6     *KP 60T  
tqY)  
9  11  12  5   &H!#jh\w  
*g$egipfF  
4  3   2   1   1mw<$'pm0  
U?u0|Y+  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   \lVX~r4  
v)(tB7&`=  
A =     XgUvgJ  
#D"fCVIS  
5  5   8   6     i%7b)t[y  
Y-%S,91O  
9  11  12  5   JFx=X=C  
&xF 2!t`  
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。   A &i  
(ilU<Ht  
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)。   Zy2@1-z6  
,Yg<Z1  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   ;mV,r,\dH  
[c@14]e  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   *N"bn'>3  
0:^L>MO  
B =   9,|&+G$  
y%CaaK=V3  
5   8     pQaP9Y{OK  
,*fvA?  
9   12     .S&S#}$/]  
:('7ly!h  
5   6   B9;-Blh  
/8baJ+D"4\  
11  5   ,4 ftQJ  
F{ cKCqI?  
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。   a_5`9BL  
NQ$tQ#chd  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   XfF Z;ul  
OiAi{ 71  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, t@-:e^ v  
6KmF 9  
z =     .$>?2|gRv  
#2c-@),  
7.5000   Lxm1.TOJ  
6=]%Y  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   $l:?(&u  
xq',pzN  
z = 10*sin(pi/3)* ...   e.eQZ5n~q`  
AF5.gk=  
sin(pi/3);   iq`y  
v2 [ l$  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   $l }MB7  
'\dau>  
who   *ms?UFV[r  
?6@Y"5 z3g  
Your variables are:   E)%]?/w  
(6p 5 Fo  
testfile x   j'i-XIs  
xz YvD{>  
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:   _Tyj4t0ElV  
WF<0QH  
whos   :g/HN9  
}2M2R}D  
Name Size Bytes Class   CqDMq!  
v"Bv\5f,Ys  
A 2x4 64 double array   b w5|gmO  
^I9x@t  
B 4x2 64 double array   +vfk+6  
+ib72j%A  
ans 1x1 8 double array   }9e4?7  
o Wg5-pMWZ  
x 1x1 8 double array   Nzz" w_#  
Bsw5A7,-  
y 1x1 8 double array   !8ub3oj)  
M")v ph^  
z 1x1 8 double array   2a2C z'G  
E]6C1C&K  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   *nDyB. (  
HS| &["  
使用clear可以删除工作空间的变数:   yB(^t`)}N  
>:5/V0;,  
clear A   _ I+#K M  
;ej;<7+  
A   %VsuG A  
|/zE(ePc{  
??? Undefined function or variable 'A'.   Zr'VA,v  
M~;Ww-./  
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:   ?f[#O&#  
VN|P(S6  
pi   H-?SlVsf  
oUR'gc :  
ans = 3.1416   6Km@A M]  
u!mUUFl  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   RUm1;MWs  
Z<z(;)?c  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 & :x_  
d_Ll,*J9  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 %1a\"F![  
-uenCWF\#  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 `TKe+oS)  
N54U [sy  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) ?AX./LI  
'~%1p_0dq  
realmax:系统所能表示的最大数值   D_D<N(O  
)(b]-  )  
realmin:系统所能表示的最小数值 AM*V4}s*9k  
G$:T!  
nargin: 函数的输入引数个数 D#508{)  
6~V$0Y>]  
nargin: 函数的输出引数个数   ~c,HE] B  
8a|p`)lT  
1-2、重复命令   #A@*k}/+  
Hn0 ,LH$/  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     xl@l<  
wgpu]ooUF&  
for 变数 = 矩阵;     bNp RGhlV  
|2AK~t|t  
运算式;     2#ND(  
g5lf- }?  
end   `Q^G k{9P  
]wWN~G)2lV  
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。   f {AbCi  
Wcl@ H @  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   WE 'afxgV  
^tIs57!  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   /`>BPQH`}  
l_Ftt N  
for i = 1:6,   q>X#Aaib  
6pM[.:TM   
x(i) = 1/i;   A#RA;Dt:  
F]@vmzr  
end     J,%v`A~ N  
-("sp  
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:     \I1+J9Gl  
bEyZRG  
format rat % 使用分数来表示数值   03L+[F&"?  
AK%`EsI^  
disp(x)   c#|!^gjf  
\ " {+J  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   9^QiFgJy  
^.aFns{wv  
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     n.n;'p9t@  
`WGT`A"  
h = zeros(6);   _Je<_pl!D  
o( Yfnnuy  
for i = 1:6,   !E8y!|7$  
v8W.84e-  
for j = 1:6,   ;D&FZ|`(u  
zBtlkBPu  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     ?8X;F"Ba  
+KgLe>-}  
end     _TY9!:&}q  
Md mS  
end     FJomUVR.  
4qXO8T#~J=  
disp(h)     ?j9J6=2  
#kjN!S*=  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   WcqQR))n  
{z> fe }  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   +XCLdf}dC  
uP2e/a  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   t>"UenJt-  
]=!wMn**  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     ej,j1iB  
88x_}M^Fnl  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     n4\UoKq  
#{KYsDtvx  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   q{~59{Fha  
Cl#PYB{1Y  
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。   X)^eaw]Q0  
OV/H&fe  
uNSaw['0j  
.P(k |D&  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     ?!TFoD2'  
V,:^@ 7d  
for i = h,   n]:Xmi8p  
'[(]62j  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   9'+Eu)l:  
3}R}|Ha J#  
end   NV\t%/ ?  
hS&3D6G t  
4FrP%|%E~  
Nc;cb  
1299/871   /2 z, ?,jL  
=2v/f_  
282/551     j"=F\S&!  
&JMp)zaI[  
650/2343   z5.Uv/n\1  
X<G"Ga L  
524/2933   Xb#!1hA  
h [*/Tnr  
559/4431   J]G] <)  
x6yYx_  
831/8801   )&/ecx"2Q  
y buKwZFC  
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。   4^uQB(}Z  
V'b$P2 ?^  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   F(h jP  
m8[XA!,  
while 条件式;   PU8>.9x  
.cks ){\  
运算式;   1N\/61+aA  
U]Y</>xGI  
end   *G rYB6MT  
,bTpD!  
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:     lo!^h]iE!  
YMSZcI  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   qAI %6d  
CghlyT  
i = 1;   f4'WT  
ehTrjb3k  
while i <= 6,     8MQb5( !  
L2\<iJA}c  
x(i) = 1/i;     i,V,0{$  
!d.bCE~  
i = i+1;     jouA ]E  
r>ziQq8C&  
end   px${ "K<  
) kMF~S|H  
format short ~a$h\F'6  
HPryq )z  
C))x#P36  
RCqd2$K"J+  
1-3、逻辑命令   %T6 sm  
s$gR;su)g  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   }3O 0nab  
LWdA3%   
if 条件式;     U9"(jl/o  
P,J+'.@  
运算式;     *fCmZ$U:{  
c_4K  
end     H\fsyxM7  
gNHS:k\"  
if rand(1,1) > 0.5,     q6'Q-e)  
zJ6""38Pr  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   EVlj#~mV  
9Iu"DOxX%  
end     d{J@A;d a  
X5pb9zRq  
Given random number is greater than 0.5. 5 ) q_Aro  
=&i#NSK  
\483S]_-z{  
5OCt Q4u  
1-4、集合多个命令於一个M档案      j iejs*  
hd*GDjmRQ/  
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:   t"s$YB>}  
ZkJLq[:cM  
pwd % 显示现在的目录   c)3.AgT  
/\{emE\]  
ans =     \E=MV~:R  
VOJ/I Dl 4  
D:\MATLAB5\bin   ~t<G gNI  
%M3L<2  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   &,P; 7R  
PN3 Qxi4F  
type test.m % 显示test.m的内容   c@2a)S8Y]  
7YxVtN  
% This is my first test M-file.   z/]]u.UP  
9 JhCSw-<)  
% Roger Jang, March 3, 1997   PJ)l{c  
?[uHRBR'  
fprintf('Start of test.m!\n');   +T&YYO8>5  
riL|B 3  
for i = 1:3,   's.e"F#  
&:&~[4>%a  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     * RyU*au  
Xj{gyLs  
end   UEx13!iFo  
t.+)g-X  
fprintf('End of test.m!\n');   H $ %F0'0  
?nPG#Z|%  
test % 执行test.m   !?>QN'p.b  
C1fd@6  
Start of test.m!   @t a:9wZ  
@ x .`z  
i = 1 ---> i^3 = 1   E~#G_opQA  
et/:vLl13  
i = 2 ---> i^3 = 8   .*f 6n|  
a4.w2GR  
i = 3 ---> i^3 = 27   b*Q3j}cZ  
z#Fel/L`O  
End of test.m!   Ph%{h"  
wAw1K2d  
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。   oNIYO*[  
8Ji`wnkXe  
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:   F b?^+V]9  
QJj='+R>  
function output = fact(n)   O_qwD6s-_  
qTK(sW  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   h (q,T$7 W  
,p3]`MG  
output = 1;     D+v?zQw  
ImG8v[Q E  
for i = 1:n,     4D2U,Ds  
;:_AOb31N  
output = output*i;     1)^\R(l  
ZG 0^O"B0  
end     !qp$Xtf+  
4b[bj").A  
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:   kc0MQ TJU  
g5y`XFY  
y = fact(5)   aoZ| @x  
p3Qls*  
y = 120   QRvyaV  
>I0;MNX  
(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, p:TE##  
/='0W3+o*L  
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。   pHoHngyi&  
ZT@=d$Z&t  
小提示:有关阶乘函数 前面(及後面)用到的阶乘函数只是纯粹用来说明MATLAB的函数观念。若实际要计算一个正整数n的阶乘(即n!)时,可直接写成prod(1:n),或是直接呼叫gamma函数:gamma(n-1)。   z &X l  
.SjJG67OyA  
MATLAB的函数也可以是递?式的(Recursive),也就是说,一个函数可以呼叫它本身。 &BLCP d  
NuPlrCy;  
举例来说,n! = n*(n-1)!,因此前面的阶乘函数可以改成递式的写法:   +Eh.PWEe  
nKzm.D gt_  
function output = fact(n)   C 2nmSXV  
C{}PO u  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   iMJt8sd  
XrM+DQ;  
if n == 1, % Terminating condition   CDM6o!ur3  
BK%. wi  
output = 1;   ]y6 {um8"  
<zR{'7L/  
return;   L~- /'+  
1R3,Z8j'  
end   ~;3#MAG  
BW7AjtxQ&  
output = n*fact(n-1);     2L1y4nnbwo  
pdRM%ug   
在写一个递函数时,一定要包含结束条件(Terminating condition),否则此函数将会一再呼叫自己,永远不会停止,直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言,n==1即满足结束条件,此时我们直接将output设为1,而不再呼叫此函数本身。   mP&\?  
{o5|(^l  
O\.^H/  
ppRmC,0f^  
1-5、搜寻路径   ]5jS6 @Vl*  
 Rpgg :  
在前一节中,test.m所在的目录是d:\mlbook。如果不先进入这个目录,MATLAB就找不到你要执行的M档案。如果希望MATLAB不论在何处都能执行test.m,那麽就必须将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径(Search path)上。要检视MATLAB的搜寻路径,键入path即可:   sJ|pR=g)!  
,Q56A#Y\  
path     >2znn&g Z  
R|8vdZ%@  
MATLABPATH   ,)Q-o2(C  
ekvs3a^  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   uVUU1@  
x6`mv8~9Db  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   WVRIq'  
llP V{  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   >O?WRC B  
8In\Jo$|q>  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     7S }0Kuk)  
UsyNn39  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     9$\s v5  
[*^.$s(  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     ]UkH}Pt'3  
FuiR\"Ww  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     UON=7}=$&  
2{&A)Z!I  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   t|iN Sy3  
;|WUbc6&g  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   M YF ^zheD  
6^gp /{  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   zbxW U]<S?  
&`I(QY  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   =\< 7+nv  
oRCc8&  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   ]gq)%T]  
i]r(VKX  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   9m M3Ve*  
pq{`WgA^  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     $(9QnH1KY  
]?4;Lw  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   A0Mjk  
@3?>[R  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   'Tm1Mh0Fso  
@q'kKVJs  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   L(TM& ps\-  
:ZXd%  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   >}V?GK36  
!"F;wg$  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   op}!1y$9P  
:/T\E\Qr  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   *SNdU^!  
3^UdB9j;  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   '0D$C},^|8  
k4ti#3W5eG  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   4f\NtQ)  
'3b\d:hN  
d:\matlab5\toolbox\tour     m;dwt1'Zw  
X`D2w:  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   ,R[$S"]!SH  
Wi&v?nm  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   2 l)"I  
5tlR rf  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     t neTOj  
jo:Z  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   4`,(*igEv  
J9mK9{#q  
d:\matlab5\toolbox\local   *2zp>(%  
GY]P(NU  
此搜寻路径会依已安装的工具箱(Toolboxes)不同而有所不同。要查询某一命令是在搜寻路径的何处,可用which命令:     Pzso^^g  
}:#WjH^  
which expo   gI^&z  
-%` ~3*L  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   7S{qo&j'  
hObL=^F  
很显然c:\data\mlbook并不在MATLAB的搜寻路径中,因此MATLAB找不到test.m这个M档案:   KOy{?  
cZh0\Dy U  
which test   p1KhI;^  
L )JB^cxf  
c:\data\mlbook\test.m   ps{4_V-3u  
dOeM0_o  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   cLZ D\1Mt  
;_cTrjMv\  
path(path, 'c:\data\mlbook');     y74Q(  
N!K%aH~O  
此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到 Pm/<^z%  
z0 9Gp}^;  
test.m:   1 (<n^\J(  
6^b)Q(Edut  
which test   H a!,9{T  
(]#^q8)]\9  
c:\data\mlbook\test.m   3:WqUb\QK  
f]NLR>$L}  
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。   PF~@@j  
d1D f`  
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:   <&E}db  
tRoSq;VrS  
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。   oYu xkG  
2)=whnFS  
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。   {xTq5`&gT  
0>|q[SC  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   qd0G sr}j  
%%No XW  
1.将test视为使用者定义的变数。 2w.FC  
agUdI_'~@9  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 [\ao#f0WR  
TUp\,T^2  
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。 [K4cxqlfk  
x/s:/YN'  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 s 4`-mIa  
WESD^FK  
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。    V(&L  
P'<i3#;7X  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   [edF'7La  
 kORWj<  
hY4#4A`I  
wiN0|h>,  
p.W7>o,[w  
"uBnK!  
1-6、资料的储存与载入   r8m}B#W7  
+ f6LG 0q  
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:   p cLKE ZK  
l+Wux$6U  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 Gld~GyB\k  
Q,NnB{R  
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。   q'jOI_b  
p\[!=ZXFr\  
以下为使用save命令的一个简例:   Z|qI[uiO  
u#ya 8  
who % 列出工作空间的变数   BwHJr(n  
WM+8<|)n  
Your variables are:   ,l&?%H9q  
!td!">r46e  
B h j y   &kb~N-  
q{9vY:`[  
ans i x z   u$JAjA  
EE'2<"M  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   2VV>?s  
?i<l7   
dir % 列出现在目录中的档案   >v,X:B?+FL  
+`F(wk["m  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   [4yHXZxza  
1L <TzQ  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   XoyxS:=>|[  
5]i#l3")  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   EP38Ho=[  
R,T0!f  
delete test.mat % 删除test.mat   n~lB}  
`ulQ C  
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:   X0j\nXk  
( %7V  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 j"jssbu}  
ewcFzlA@  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   k)knyEUi  
8g=O0Gb  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。    C6gSj1  
l i<9nMZ<  
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。 =)bOteWM  
XB'rh F8rl  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 [ &Wy $  
Z*Ffdh>*:&  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     w (HVC  
N)(m^M(~0  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   /,I?"&FWc  
VY/r2o#  
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。   hEjvtfM9\-  
H'S~GP4D  
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:   Z( :\Vj"  
3~`\FuHHe  
clear all; % 清除工作空间中的变数   :/6:&7s  
U$D:gZ  
x = 1:10;   ,GWa3.&.d  
OC5oxL2HTe  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   YEV;GFI1  
Wda?$3!^q  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   x6>WvF Z  
T \34<+n1N  
who % 列出工作空间中的变数   tLJ 7tnB  
Fz8& Jn!  
Your variables are:   O#tmB?n*  
a3A-N] ;f  
testfile x   i.9}bw 9u@  
Gad&3M0r  
注意在上述过程中,由於是以ASCII格式储存与载入,所以产生了一个与档案名称相同的变数testfile,此变数的值和原变数x完全相同。   Tx ?s?DwC  
tQj=m_  
1-7、结束MATLAB   wOUCe#P|r  
v2|zIZ  
有三种方法可以结束MATLAB:   -0(+a$P7e  
>a@1y8B  
1.键入exit "j%Gr :a  
\.P'8As  
2.键入quit qUe2(/TQu  
lN.&46 e  
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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