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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     zK k;&y|{  
8nt:peJ$+  
在MATLAB下进行基本数学运算,只需将运算式直接打入提示号(>>)之後,并按入Enter键即可。例如:   XlV#)JX  
Ad9'q!_en  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   #If}P$!  
,m8l /wG  
ans =4.2000   \P^WUWY  
9y>dDNM\<  
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。 b5No>U) /  
A=I]1r  
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。   //3iai  
?E^~z-  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   ? Z.p.v  
'.c [7zL  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   rs]%`"&=  
\WQ\q \  
x = 42   !X` 5  
pTprU)sa7  
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(^)。   Rd&2mL  
i!*w'[G->Y  
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。     g`d5OHvO o  
!)?n n3  
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: =XzrmPu  
z{]$WVs:^  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   AT<K>&)  
Q0#oR [(  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   `J'xVq#O  
Xjw> Qws  
>>y   t:eZ`6o$T\  
}JeGjpAcV  
y =-0.0045   S*Qip,u  
IX$dDwY|O>  
在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数。 T&oY:1D,g  
aqQ YU5l4~  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   4c_TrNwP  
?T3zA2  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 Qj.]I0d  
B5GT^DaT  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 <1YINkRz  
]>tYU   
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) 5z~rl}`v  
'Ybd'|t{}  
sqrt(x):开平方 (dd+wx't  
,)TtI~6Q  
real(z):复数z的实部 12`q9Io"  
i,r O3J n  
imag(z):复数z的虚 部 )h]~< fU  
ea kj>7\s  
conj(z):复数z的共轭复数 9utiev~3  
Cc/h|4  
round(x):四舍五入至最近整数 Ebw1 %W KC  
IFcxyp  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 ROlef;/A  
%X7R_>.   
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 gHdNqOy c  
mFfw*,M  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 @}eEV[Lli  
f!%G{G^`  
rat(x):将实数x化为分数表示 Veo*-sl  
ZUePHI-dP  
rats(x):将实数x化为多项分数展开  J@sH(S  
K&Ner(/X`6  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   }(k#,&Fv`  
"O{j}QwY  
当x<0时,sign(x)=-1;   K2$ fKju  
~QgyhJM_h=  
当x=0时,sign(x)=0;   +Ysm6n '  
eRU0gvgLu"  
当x>0时,sign(x)=1。    ;wo  
~e*3_l>9  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 .1n=&d|  
z"#iG&>a,  
sin(x):正弦函数 %LyZaU_sB  
KZy2c6XO;  
cos(x):馀弦函数 )4:K@  
\|e>(h!l;  
tan(x):正切函数 G"k.sRKu  
HYcLXhvgu  
asin(x):反正弦函数 !%MI9Ok  
T8<pb^#  
acos(x):反馀弦函数 ffoL]u\  
YnM&t ;TX  
atan(x):反正切函数 F6 mc<n  
0RHKzk6~c  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 I(^pIe-  
#b~B 0:U  
sinh(x):超越正弦函数 ot\  FZ  
Kny0 (  
cosh(x):超越馀弦函数 T_t5Tg~i[N  
(V&5EO8)  
tanh(x):超越正切函数 :ohGG ,`Dh  
p7{2/m j  
asinh(x):反超越正弦函数 I=aoP}_  
&T.d"i  
acosh(x):反超越馀弦函数 f( M$m,d  
sX8d8d`}  
atanh(x):反超越正切函数   6HroKu  
C@x\ZG5rA  
变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)运算: jej.!f:H  
D;nd_{%  
x = [1 3 5 2];   &f=O`*I'+!  
B":9C'tip  
y = 2*x+1   DWv(|gO  
1G}f83yR  
y = 3 7 11 5   0Q7teXRM  
LTZ8Eu  
小提示:变数命名的规则   F u>  
./ ]xn  
1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母   6ZO6 O=KD  
[T |P|\M  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   @h&:xA56  
4nsc`Hu  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   sKy3('5;  
]I,(^Xq3a(  
y =3 7 2 5   !S.O~Kq  
n~"qbtp}  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   O]4v\~@-j  
}_/]f!]  
y = 3 7 2 5 0 10   2jf73$F  
RWg'W,v=!  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   =K)[3mX X  
NX[-Y]t  
y = 3 7 2 0 10   J&2 J6Eq  
HLe/|x\@<  
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:   -9] ucmN  
! k[JP+;  
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   {+~ JTrp  
$u~*V  
ans = 9   DsB30  
^B_SAZ&%%  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   H#S`m  
?gsPHPUS  
ans = 6 1 -1   $7QGi|W*k  
`q9n`h1  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 |.4>#<$__  
>'lvZt  
uTdx`>M,O  
J$W4AT  
若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):help linspace   "ejsz&n  
E<ILZpP  
小整理:MATLAB的查询命令 {#.<hPXn  
+CVB[r#hu  
help:用来查询已知命令的用法。例如已知inv是用来计算反矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。(键入help help则显示help的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令後 ,即可用help进一步找出其用法。(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。)   qfkd Q/fP  
{wDq*va  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   ?8do4gT+1  
<~*[OwN  
z = x'   85f:!p  
d5>EvK U  
z = 4.0000   )oALB vX  
=P9Tc"2PN  
   5.2000   MQQQaD:v  
=9Vo[  
   6.4000   ,#czx3?4  
**\?-*c=U  
   7.6000   xk  
0h~{K  
   8.8000   -e_|^T"  
P(s:+  
   10.0000     y^e3Gyk  
9[`c"Pd  
不论是行向量或列向量,我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等:   C;5`G *e  
.EPv4[2%F8  
length(z) % z的元素个数   z9:yt5ar  
H+562W  
ans = 6   {+ Ibi{  
j 7^A%9  
max(z) % z的最大值   k+%&dEE|vH  
ie11syhV"  
ans = 10   qDTdYf  
vsyg u  
min(z) % z的最小值   uts>4r>+  
: h(Z\D_  
ans =   4   Yg?BcY\  
DSRmFxkk  
小整理:适用於向量的常用函数有: Z)IF3{*  
@ze2'56F}  
min(x): 向量x的元素的最小值 6uv~.-T<l  
CPL,QVO9  
max(x): 向量x的元素的最大值 aNs8T`  
mo3A*|U  
mean(x): 向量x的元素的平均值 x N7sFSV@  
6:L2oW 6}{  
median(x): 向量x的元素的中位数 6" <(M@  
]DU?N7J  
std(x): 向量x的元素的标准差 ahIDKvJ4  
zRa2iCi  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 RJUIB  
R8:5N3Fx  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) 9J~\.:jH-  
2NJ\`1HZ\  
length(x): 向量x的元素个数 liG|#ny{  
;c)( 'k<  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 @ZjO#%Ep/  
p!8phS#iP  
sum(x): 向量x的元素总和 &PH:J*?C}  
PqL. ^  
prod(x): 向量x的元素总乘积 UX[s5#  
}vh4ix  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 %LzARTX  
AC'_#nPL#  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 ?pfr^ !@$  
<YtjE!2  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 ^iBIp#  
122s 7A  
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 #m.  
;gZ/i93:Q  
utBrH  
'<YBoU{ e*  
"&/2 @  
i721(1  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   W7b m}JHn  
:fwtPvLo  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     |dbKK\ X9  
\o/eF&  
A =     mNacLkh[  
+-(,'slov  
1  2  3  4     Z)$@1Q4P?1  
H<n"[u^@E  
5  6  7  8     q^sZP\i,*;  
)qw;KG0F  
9  10 11  12   ,OubKcNg  
*Cf!p\7!  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   V" 8 G-dK  
3(\D.Z  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   rD4 umWi  
IQ_s]b;z  
A =     G"E_4YkJ  
hm d3W`8D  
1  2  3  4   |idw?qCn  
d)bsyZ;U  
5  6  5  8     7L6L{~8 W  
tE {M  
9  10 11  12     +)WU:aKI  
\.O&-oi  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   &Q;sbI}  
P "IR3=  
B = 5 6 5   ~gff{Nzk  
@`C'tfG/4  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   % g  
ltDohm?  
A =     TUC)S&bC  
=WW5H\?  
1  2  3   4  5     p> >H$t  
d[p2? ]  
5  6  5   8  6     5!fYTo|G>  
1<73uR&b%  
9  10 11  12  5   pKy4***I3  
K&`1{,  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   ;J TY#)Bh  
?..BA&zRk  
A =     e }?.3,?  
Vi-Ph;6[  
1  3  4  5     "QNQ00[T`>  
g ,EDE6`8  
5  5  8  6     F[Mwd &P@  
CAC4A   
9  11 12  5   -wiQ d@X  
n.2:fk  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     wV==sV  
> d p/  
A =     ?l?l<`sTO  
 jb&MC 2  
1  3   4   5     r5S/lp+Y+N  
4BCe;Q^6  
5  5   8   6     k Alx m{  
Z>g>OPu  
9  11  12  5   ApeqbD5g&  
!Z:XSF[T  
4  3   2   1   "nu]3zcd  
\Dq'~ d  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   S \]O8#OX  
ftxL-7y%  
A =     }-Mg&~e`  
8(\}\4G_  
5  5   8   6     GT<oYrjU  
pvyEs|f=%  
9  11  12  5   e6j1Fa9  
F5 ]<=i  
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。   .yZLC%}  
fF0i^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)。   [A84R04_%  
_P qq*  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   f_S$CFa@  
3Xu|hkK\e  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   Ia#!T"]@W6  
'l.tV7  
B =   W34xrm  
tjx8 UgSi  
5   8     WDIin6u-  
2 3PRb<q  
9   12     <C'_:&M  
.u7} p#  
5   6   bLai@mL&a  
a(A~S u97  
11  5   Jh E C  
[Xu8~c X  
小提示: A(:)就是将矩阵A每一列堆叠起来,成为一个行向量,而这也是MATLAB变数的内部储存方式。以前例而言,reshape(A, 8, 1)和A(:)同样都会产生一个8x1的矩阵。   ,w#lUg p  
"?3=FBp&  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   UGO;5!  
d,(y$V+  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, -`k>(\Q< d  
dw<i)P^   
z =     ^}-l["u`  
_:m70%i  
7.5000   .pUB.l$)  
Jj \ nye+  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   jy!]MAP#Gk  
-iDs:J4Iq  
z = 10*sin(pi/3)* ...   ZTzec zXpQ  
8/aJ4w[A  
sin(pi/3);   QAV6{QShj  
aA|{r/.10K  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   SF:98#pg  
Ww-x+U\l  
who   g9pKoi|\E  
d*^JO4'  
Your variables are:   uBbQJvL  
b\(f>g[  
testfile x   U7g`R@  
x *I'Ar  
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:   F+H]{ss>  
%1A8m-u]M  
whos   "mJo<i}  
.jQx2 O  
Name Size Bytes Class   ;O hQBAC  
L>14=Pr^(  
A 2x4 64 double array   ]vQa~}  
aH6j,R%  
B 4x2 64 double array   daKZ*B|  
#'&-S@/nQs  
ans 1x1 8 double array   CB#2XS>V  
:g|.x  
x 1x1 8 double array   X <xM '  
Y5GN7.  
y 1x1 8 double array   9Ad%~qciY  
1 Gr^,Ry  
z 1x1 8 double array   Eg`~mE+a  
V4R s  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   R1LirZlzJ  
IE\RP!  
使用clear可以删除工作空间的变数:   `C>h]H(  
\ZcI{t'a  
clear A   "Y+VNS  
d8: $ll  
A   . \a+m  
r B+ (  
??? Undefined function or variable 'A'.   y05!-G:Y\  
T/|!^qLF  
另外MATLAB有些永久常数(Permanent constants),虽然在工作空间中看不 到,但使用者可直接取用,例如:   oi0O4J%H  
KcV"<9rE  
pi   M#^q <K %  
9mD dX  
ans = 3.1416   @M\JzV4 A[  
a^&"gGg  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   ?/&X _O  
Nt8"6k_  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 =r/K#hOR\J  
<o()14  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 85# 3|5n  
ph6/+[:  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 c(hC'Cp  
Q+Nnj(AQY  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) ]CP5s5  
;*qXjv& K  
realmax:系统所能表示的最大数值   Tr;.%/4Q  
Ut~YvWc9  
realmin:系统所能表示的最小数值 ^kNVQJiZyG  
;fqp!|J  
nargin: 函数的输入引数个数 ?5">50  
eJqx,W5MK]  
nargin: 函数的输出引数个数   bP$e1I3`  
1W*Qc_5 v1  
1-2、重复命令   @GAj%MK$  
JL_(%._J  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     60~*$`  
umP nw  
for 变数 = 矩阵;     !m\By%(  
27gHgz}}  
运算式;     / w dvm4  
5%(  
end   (1S9+H>g  
* g+v*q X  
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。   w:B&8I(n}w  
v0WB.`rO  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   a.u{b&+9  
~C 3 Y/}  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   A["6dbvv  
ShRMzU  
for i = 1:6,   7oLlRU  
~*h)`uM  
x(i) = 1/i;   ;xTMOuI*  
TS=%iMa  
end     gz'{l[  
)+ G0m,n  
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:     >.39OQ#  
"nJMS6HJ[  
format rat % 使用分数来表示数值   n"iaE  
dh}"uM}a  
disp(x)   vIi&D;  
]nV_K}!w  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   ?>=vKU5  
0*^f EoV  
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     LCRWC`%&  
G|?V}pZ  
h = zeros(6);   l+(B~v  
; mV>k_AG  
for i = 1:6,   p^{yA"MQ  
N<(rP1)`v  
for j = 1:6,   Y edF%  
\8Ewl|"N:u  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     31g1zdT!  
VKXB)-'L  
end     M9Z9s11{H  
,9:v2=C_  
end     mV7_O//  
U GOe(JB  
disp(h)     $ ga,$G  
>SZuN"r8`  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   $43CNnf3N  
ciH TnC  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   K/(Z\lL  
MmfshnTN  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   %AgCE"!  
ojWf]$^y}  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     }/xdHt  
00W_XhJ  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     <p_2&& ?  
{yBd{x<>/  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   } F*=+n  
U$ZbBVa`~  
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。   mh_GYzd  
)A;jBfr  
f`J[u!Ja  
=:RNpi,  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     dI,H:g  
n  8|  
for i = h,   k"`^vV[{F  
n<[H!4  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   Mb%[Qp60  
RCGpZyl  
end   VDy_s8Z#  
1N8YD .3  
kdm@1x  
_ZuI x=!  
1299/871   i\L7z)u  
xO 1uHaL  
282/551     na/,1iI<  
X`}4=>  
650/2343   (5^SL Y  
x A ZRl  
524/2933   IC.R4-  
MB5X$5it  
559/4431   }Tk*?tYt  
 YP}r15P  
831/8801   %t-}dC&  
-F-,Gcos  
在上例中,每一次i的值就是矩阵h的一行,所以写出来的命令特别简洁。   i ;YRE&X  
Luh*+l-nO  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   ^#j{9FpPs  
1b"3]?  
while 条件式;   <d hBO  
k$K>ml/h  
运算式;   771r(X?Fa  
U| 1&=8l  
end   cNRe>  
(<5&<JC{  
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:     }KL( -Ui$  
7vsXfIP+  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   ~D Ta% J  
o7 X5{  
i = 1;   \M-$|04Qt  
,Z]4`9c  
while i <= 6,     xXc3#n  
X=b]Whuv  
x(i) = 1/i;     u*H V  
g`zC0~D2  
i = i+1;     >!2d77I  
x\XOtjJr  
end   /H[!v:U  
9ioV R  
format short E@$HO_;&  
s av  
8:(e~? f6  
cY\"{o"C  
1-3、逻辑命令   yE),GJ-m\<  
nHi6$ } I  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   h/F,D_O>ZO  
~C2[5r{So  
if 条件式;     2(sq*!tX  
xu0pY(n^r  
运算式;     ,;wc$-Z!8  
CpF&Vy K  
end     o8lwwM*  
Kf7v_T /  
if rand(1,1) > 0.5,     #EdsB  
eMC0 )B  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   VN9C@ ;'$  
`JL&x|q o  
end     Nt'u;0  
J~vK`+Zs  
Given random number is greater than 0.5. kUG3_ *1 .  
C %o^AR  
:.M"M$MRp8  
bfjtNF*^  
1-4、集合多个命令於一个M档案     GT"gB$Mh  
*b0f)y3RV  
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:   .)eX(2j\  
Hh1OD?N)  
pwd % 显示现在的目录   h .$3 jNU  
.AgD`wba  
ans =     6- @n$5W0  
7EAkY`Op  
D:\MATLAB5\bin   mT2Fn8yC1  
GM<r{6Qy  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   Ug^v ]B9  
aBLE:v  
type test.m % 显示test.m的内容   u*$ 1e  
?0VLx,kp  
% This is my first test M-file.   M6b; DQ  
;tF7 GjEp  
% Roger Jang, March 3, 1997   oLXQ#{([  
%r*zd0*<n1  
fprintf('Start of test.m!\n');   _ADK8a6%)  
`)W}4itm  
for i = 1:3,   Lc<C1I 5=  
"K8<X  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     /# M|V6n  
?*Kewj  
end   3Yd)Fm  
T?+xx^wYk  
fprintf('End of test.m!\n');   2Xm\;7  
m{bw(+r  
test % 执行test.m   E30VKh |  
[yF4_UoF  
Start of test.m!   !.'@3-w]  
>_y>["u6J#  
i = 1 ---> i^3 = 1   m"!!)  
? 1g<] ?  
i = 2 ---> i^3 = 8   P==rY5+s`  
'%>$\Lv  
i = 3 ---> i^3 = 27   K/y#hP  
#n'tpp~O  
End of test.m!   {qm(Z+wcmb  
^L;`F  
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。   #isBE}sT{  
.jh uC#x{/  
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:   ^AUmIyf_  
a"{tqNc  
function output = fact(n)   sY t8NsQ  
b "4W` A  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   tF)aNtX4^  
/R< Q~G|\  
output = 1;     1_7}B4  
cvbv\G'aT  
for i = 1:n,     ;&|ja]r  
FxC@KZG  
output = output*i;     7:1c5F~M  
6|05-x|  
end     oU m"qt_  
Xv'M\T}6C+  
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:   ?R0sY ?u  
`?Wak =]g  
y = fact(5)   6P' m0  
o_<o8!]l"  
y = 120   P'Jw:)k(  
+gTnq")wnI  
(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, X+{4,?04+  
Od'!v&  
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。   D a)[mxJ  
MOyQ4<_  
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)。    _tN"<9v.  
aU2O5z&  
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。 Xb42R1  
#zXkg[J6d  
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:   POc< G^  
kzGD *  
function output = fact(n)   VuFH >8n  
i7}) VDsZ  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   rZZueYuXO  
g!<@6\RB  
if n == 1, % Terminating condition   )5Kzq6.  
r}9qK%C G.  
output = 1;   0?ZJJdI3  
HW{osav9  
return;   jR\T\r4  
9S.Uo[YY  
end   JcZs\ fl9  
J(S.iTD  
output = n*fact(n-1);     gmWRw{nS+  
&M ~*w~w`  
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。   F`U%xn,  
7[:9vY  
'rU [V+  
qr(SAIX"  
1-5、搜寻路径   1A">tgA1  
cI'&gT5  
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:   A5+vzu^  
Xf9<kbRw/  
path     d)(61  
I1 j-Q8  
MATLABPATH   #Z}\;a{vZ  
Tul_/`An  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   YQiTx)_  
goeWZO  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   4)-LlYS_d<  
YrjF1hJ  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   rFSLTbTf  
>tqLwC."'  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     "Q#/J)N  
ZyT9y  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     Io{)@H"f  
3.?PdK&C  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     ^:\|6`{n  
l[l('-f  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     IBC P6[  
n!&DLB1z  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   AIF?+i%H}  
V(A6>0s$|  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   D&/(Avx.  
EMmNlj6  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   m]+g[L?-  
^{_`jE  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   7Nw7a;h  
B[!wo  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   ^LE`Y>&m  
( N~[sf?&  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   d90B15]gv  
nfq  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     ^vLHs=<  
N' t*eCi  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   )$I;)` q  
DHW;*A-  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   MZB0vdx  
xXE/pIXw  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   `B"=\0  
@ O5-w  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   jmmm0,#D  
GNA:|x  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   5*{U!${a  
07DpvhDQ  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   Bl2y~fCA  
h-=3 b  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   *T*=~Y4kE  
D%N^iJC,9  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   r+217fS>  
suN{)"  
d:\matlab5\toolbox\tour     GN /]^{D  
p\wE})mu  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   8xs[{?|:  
3gaijVN  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   w-2p'u['Z  
WLQm|C,  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     K3$83%E  
H2l/9+  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   ~EG`[cv  
t?L;k+sMM  
d:\matlab5\toolbox\local   )C5<puh  
y~w2^VN=  
此搜寻路径会依已安装的工具箱(Toolboxes)不同而有所不同。要查询某一命令是在搜寻路径的何处,可用which命令:     +u#;k!B/>  
ZWQrG'$?o8  
which expo   f ."bq43(  
7c1xB.g   
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   6e(|t2^  
v}!eJzeH  
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:   Wp`wIe6  
Dj'aWyW'  
which test   jxU1u"WU  
UB }n=  
c:\data\mlbook\test.m   .$y}}/{j?[  
nR-`;lrF~  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   Ci0:-IS  
OW- [#r  
path(path, 'c:\data\mlbook');     rn#FmM  
.p  NWd  
此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到  d!5C$C/x  
NJ^`vWi  
test.m:   5:6as^i:b  
$@"o BCc  
which test   97lM*7h;  
l)m\i_r:  
c:\data\mlbook\test.m   sy=M#WGS  
A9' [x7N  
现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。   4n @}X-)  
;,![Lar5L  
小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径:   ~CgKU8  
jFY6}WY)}7  
1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。   &Ed7|k]H  
swJ3_WhbdT  
2.MATLAB在执行matlabrc.m时,同时也会在预设搜寻路径中寻找startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在MATLAB启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令),放在此档案中。   DvCs 5  
")'o5V  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   &4Q(>"iL4  
j}7as&  
1.将test视为使用者定义的变数。 j/`- x  
+e?mKLw14  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 }CnqJ@>C5  
,_@C(O  
3.若test不是永久常数,检查其是否为目前工作目录下的M档案。 SN+B8*!  
QlmZBqK}&  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 ++n"` ]o,  
W iqlc  
5.若在搜寻路径中找不到,则MATLAB会发出哔哔声并印出错误讯息。   AuuZWd  
V#["Z}  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   ]#=43  
M>W-lp^3  
k>y68_  
)nmLgsg  
q"xIW0Pc  
[,[;'::=o4  
1-6、资料的储存与载入   B?`n@/  
2c`m8EaJ  
有些计算旷日废时,那麽我们通常希望能将计算所得的储存在档案中,以便将来可进行其他处理。MATLAB储存变数的基本命令是save,在不加任何选项(Options)时,save会将变数以二进制(Binary)的方式储存至副档名为mat的档案,如下述:   m99j]w r~c  
g"vg {Q  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 `##qf@M  
t)P5bQ+$u9  
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。   wv0d"PKTS  
[~03Z[_"/  
以下为使用save命令的一个简例:   BayO+,>K  
iJ.P&T9  
who % 列出工作空间的变数   r2A%.bL#  
d#P3 <  
Your variables are:   [SGt ~bRJ  
e=K2]Y Q{  
B h j y   ;/+VHZP;  
R\k= CoJJ  
ans i x z   >^}nk04  
gI8r SmH  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   V ;Kzh$^rk  
,4W| e!  
dir % 列出现在目录中的档案   7L~LpB  
0I_A$Z,x  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   F[PIo7?K  
EQZu-S`kv  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   @i'24Q[6  
b<,Z^Z_  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   tYV%izE  
&'`q&U1x  
delete test.mat % 删除test.mat   VK\ Bjru9  
%qA@)u53  
以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如pe2或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述:   rmpx8C Y"  
3GVE/GtU  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 {TT@Mkz_QC  
)6mx\t  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   wq &|V  
6J. [9#  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   s/[15  
w5*?P4P  
小提示:二进制和ASCII档案的比较 在save命令使用-ascii选项後,会有下列现象:save命令就不会在档案名称後加上mat的副档名。 XQCu\\>;  
0l-m:6  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 2>~{.4PI  
0{ M=^96  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     C =fs[  
"0x"X w#I  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   ?DPN a  
xK4b(KJj  
load filename:load会寻找名称为filename.mat的档案,并以二进制格式载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。load filename -ascii:load会寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。   g-^Cf   
vqh@)B+)  
若以ASCII格式载入,则变数名称即为档案名称(但不包含副档名)。若以二进制载入,则可保留原有的变数名称,如下例:   I)$`@.  
K07SbL7g!p  
clear all; % 清除工作空间中的变数   OiPE,sv  
Q*wub9  
x = 1:10;   6GVj13Nr  
|k5uVhN  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   'G1~\CT  
oXw}K((|  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   Ao%E]M  
z 9mmZqhK\  
who % 列出工作空间中的变数   ca>6r`  
~doOt  
Your variables are:   &W/C2cpmR  
Kj[X1X5  
testfile x   F@Bh>Vb  
CD#:*  
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。   ^bpxhf x  
:UjHP}s  
1-7、结束MATLAB   vUa~PN+Iy  
EoLF7j<W  
有三种方法可以结束MATLAB:   ;)ff Gg>  
PAF2=  
1.键入exit ?>47!):-*  
j^A0[:2  
2.键入quit Bvx%|:R  
`5}XmSJ?5  
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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