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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     ZfU_4Pl->  
j*"s~8u4  
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:   CJ_B.  
!wgj$5Rw.  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   ctGjqHo  
`8I&(k<wLe  
ans =4.2000   l-&f81W  
vjpe'zx  
MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans,代表MATLAB运算後的答 案(Answer)并显示其数值於萤幕上。 %}/)_RzQ  
L@wnzt  
小提示: ">>"是MATLAB的提示符号(Prompt),但在PC中文视窗系统下,由於编码方式不同,此提示符号常会消失不见,但这并不会影响到MATLAB的运算结果。   JsV#:  
;1KhUf;&F  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   (w*$~p  
I ; _.tG  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   ]zO]*d=m  
deNU[  
x = 42   5Ai Yx}  
_R]h]<TQ  
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(^)。   x K/`XY  
vI-KH:r"{  
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。     W6pS.}  
3]'3{@{} 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: SNQ+ XtoO  
?@~FT1"6G  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   SV.*Z|"^N  
G 6][@q  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   wdg[pt />  
L@/+u+j0  
>>y   /<mc~S7  
Y !`H_Qo  
y =-0.0045   | c;S'36  
J(Bn  n  
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。 A#T;Gi  
P5N"7/PfW  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   .m<-)Kx  
oR+Fn}mG  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 p'H5yg3h  
/fX]Yu  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 @y,p-##e  
"PX~Yc  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) /( q*  
62W3W1: W  
sqrt(x):开平方 6)W9/V-W  
m_pK'jc  
real(z):复数z的实部 B$\5=[U  
U<*dDE~z  
imag(z):复数z的虚 部 iB\d `NUf  
l!oU9  
conj(z):复数z的共轭复数 }Iu6]?|'  
=/zQJzN  
round(x):四舍五入至最近整数 O". #B  
rP*?a~<  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 QPBf++|  
tvd/Y|bV=  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 oL<^m?-u  
cM55 vVd  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 .9`.\v6R  
*`dGapd3  
rat(x):将实数x化为分数表示 vZ*5 93C8  
k(T/yd rw  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 P/^:IfuR  
r> NgJf,  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   J&lQ,T!?B  
oqG 0 @@  
当x<0时,sign(x)=-1;   P,,@&* :  
T;I a;<mfE  
当x=0时,sign(x)=0;   0Tq6\:  
w@hm>6j  
当x>0时,sign(x)=1。    M*%iMz  
*`|F?wF  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 :c c#e&BO  
b8>r UGA{  
sin(x):正弦函数 kGCd!$fsk  
\vKMNk;kz  
cos(x):馀弦函数 94H 6`  
g&v2=&aj  
tan(x):正切函数 x#'# ~EO-G  
$=t&NM  
asin(x):反正弦函数 9^ )=N=wV  
%|4Nmf$:Og  
acos(x):反馀弦函数 !5pnl0DK*  
eqYa`h@g^  
atan(x):反正切函数 e3&R3{  
"(/.3`g  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 l,L#y 4#  
4h?[NOA"  
sinh(x):超越正弦函数 i{xgygp6f  
|6$6Za]:  
cosh(x):超越馀弦函数 =ejkE; %L  
`}"*i_0-5'  
tanh(x):超越正切函数 <!R~G-D#_T  
_r&`[@m  
asinh(x):反超越正弦函数 M~=9ym  
G|v{[>tr  
acosh(x):反超越馀弦函数 ~`(#sjr6KR  
"4|D"|wI)  
atanh(x):反超越正切函数   <t&0[l  
Beq zw0  
变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)运算: !Mceg  
b<NI6z8\  
x = [1 3 5 2];   2{% U\^-  
YqrieDFay!  
y = 2*x+1   gm\P`~+o  
DhYQ>Gv8U  
y = 3 7 11 5   V!(Ty%7  
Z-.`JkKd8  
小提示:变数命名的规则   GeD^-.^  
ymiOtA Z  
1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母   ^,qi` Tk  
:[?hU}9  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   :iP2e+j  
C0Z mv  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   a^>0XXr}Y  
1!~=8FTv  
y =3 7 2 5   &82Za%  
Gk g)\ 3  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   k|'{$/ n  
|9Q4VY'";  
y = 3 7 2 5 0 10   Z.ky=vCt  
IC"bg<L,*  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   .Cwg l  
jhOQ)QE|  
y = 3 7 2 0 10   | U )  
yY_Zq\   
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:   JTA65T{3  
y@Z@ eK3  
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   T{<riJ`O  
:c)N"EJlI2  
ans = 9   XEl-5-M"  
7&;M"?m&  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   +twl`Z3n  
la+RK  
ans = 6 1 -1   #q#C_"  
yyB;'4Af  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 P|*c7+q  
w+($= n~  
5+Fr/C  
lLhvpvT  
若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):help linspace   "NWILZwEV  
KcKdhqdN-  
小整理:MATLAB的查询命令 =z#6mSx|W  
&8$Gy u  
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。)   g9C/Oj`I  
|7ct2o~un  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   [}:;B$,  
VZF;  
z = x'   ;+C2P@M  
)S"!)\4 b  
z = 4.0000   1seWR"  
5 XtIVHA@{  
   5.2000   uIh68UM  
,Y9bXC8+dU  
   6.4000   ISa}Km>Q  
-4wr)zjfW  
   7.6000   u|(;SY  
X6 E^5m  
   8.8000   hNU$a?eVpR  
7]sRHX0o%  
   10.0000     (-S\%,hO  
[h&)h+xt  
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:   YF8;s4  
cPunMHD  
length(z) % z的元素个数   {0L.,T~g+[  
z H|YVg  
ans = 6   L;RHs hTy  
N W]zMU{c  
max(z) % z的最大值   UA4="/  
'`+8'3K~E  
ans = 10   /tdRUX  
^k J>4  
min(z) % z的最小值   ~}"5KX\=#  
*RYok{w  
ans =   4   Dc@OrQu  
>:J7u*>$'  
小整理:适用於向量的常用函数有: 6+ UTEw;  
p C^=?!:U  
min(x): 向量x的元素的最小值 CKE):kHu  
Z1}@N/>>  
max(x): 向量x的元素的最大值 M "\Iw'5$  
8&Md=ZvK`  
mean(x): 向量x的元素的平均值 -#Bk  
JIc(hRf9>  
median(x): 向量x的元素的中位数 k'8tqIUN]  
P+L#p(K  
std(x): 向量x的元素的标准差 gCV+amP  
NoOrQ m  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 8AVtUU  
[CG3&J  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) Ev Ye1Y-  
4^Ke? ;v  
length(x): 向量x的元素个数 0gRm LX  
1K#%mV_  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 ZS<`.L6B3  
&j}:8Tst  
sum(x): 向量x的元素总和 cY^'Cj  
"IHFme@^  
prod(x): 向量x的元素总乘积 K+\2cf?bU  
5pU/X.lc  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 Na>w~  
b+`qGJrej  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 8'PK}heBU  
5<XWbGW  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 Skg}/Ek  
:al ,zxs  
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。)   RkZyqt @+  
4L bll%[9  
!^'6&NR#K  
Ot+Z}Z-  
'':MhRb  
]JR2Av  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   GdYQq.  
MTip4L W9  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     m[CyvcF*u  
/_X`i[  
A =     Q?V+ 0J  
Zi?:< H}  
1  2  3  4     ^z`d 2it  
v|MT^.  
5  6  7  8     R=<%!  
WMa`! Q  
9  10 11  12   J4x|Afp  
klAvi%^jE  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   j}O qWX>/  
`mH]QjAO  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   BNgm+1?L  
H$V`,=H  
A =     GExr] 2r  
zR4]buHnE  
1  2  3  4   Z~w2m6;s  
u#y#(1 =  
5  6  5  8     gFd*\Dk  
8|(],NyEJ  
9  10 11  12     GYg.B<Q.  
,^7] F"5  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   "@^Q" RF  
@+0dgkJ  
B = 5 6 5   wPX^P  
@?jtB  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   M0g=gmau  
 Xr:s-L  
A =     q6ZewuV.  
L?Ys(a"k  
1  2  3   4  5     artn _  
+ MD84YR  
5  6  5   8  6     sH>`eqY  
t3!OqM  
9  10 11  12  5   (S4HU_,88  
E%( s=YhW  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   61b*uoq0w?  
NMQG[py!f  
A =     `x=$n5= 8  
D.-G!0!  
1  3  4  5     1szObhN-l  
`*elzW  
5  5  8  6     A*vuSQt(  
c%WO#}r|  
9  11 12  5   MN8>I=p  
Y mL{uV$  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     c1r+?q$f  
_n/73Oh  
A =     fL# r@TB-s  
b;{"@b,Y  
1  3   4   5     :<mJRsDf  
"GR*d{  
5  5   8   6     q)f_!N  
FZW`ADq]  
9  11  12  5    '6})L  
AorY#oq  
4  3   2   1   Z#B}#*<C  
z9g ++]rkJ  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   L ph0C^8  
7#d:TXS  
A =     Q"B8l[  
QeC\(4?  
5  5   8   6     [*Ai@:F  
'l=>H#}<B  
9  11  12  5   <ch}]-_  
;Ce?f=4  
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。   t0jE\6r  
LT Pr8^  
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)。   J5HN*Wd  
%#rtNDi  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   C0 KFN  
b_a k@LYiu  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   ZG2EOy  
tkR~(h  
B =   sT"ICooc  
l^}u S|c(  
5   8     Z$g'h1,zW  
?d3FR!  
9   12     1U#W=Fg'  
Gp \-AwE  
5   6   5I,NvHD4  
#*/nUbsg  
11  5   A$N%deb  
qR!ZtJ5j  
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。   m~*qS4  
(3mL!1\  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   <W!nlh  
$u.rO7)  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, .%{B=_7  
Wz=& 0>Mm_  
z =     OblHN*  
9#9bm  
7.5000   T)sIV5bk  
O5vfcX4>  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   |f @A-d X  
s|H7;.3gp  
z = 10*sin(pi/3)* ...   ^7/v[J<<  
x%r$/=  
sin(pi/3);   AV2Jl"1)z  
Ycm.qud ?  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   j@(S7=^C6%  
e-P{)L<s5  
who   a'|]_`36x  
;"0bVs`.^e  
Your variables are:   M&V4|D  
J)B3o$  
testfile x   r<1W.xd":  
Bo8f52|  
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:   hG.}>(VV  
;"Qq/ knVL  
whos   zO\_^A|8H  
Yb 5@W/'  
Name Size Bytes Class   }v2p]D5n.  
Xe\}(O  
A 2x4 64 double array   53:u6bb;  
AZhI~QWo  
B 4x2 64 double array   9C,gJp}P  
JS8pN5   
ans 1x1 8 double array   mfI[9G  
guYP|  
x 1x1 8 double array   O4f9n  
";(m,i f-  
y 1x1 8 double array   A\rY~$Vr  
yC5>k;/6#K  
z 1x1 8 double array   _ymSo`Iv R  
 +qj Z;5(  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   q1 q~%+Jy  
CPNV\qCY  
使用clear可以删除工作空间的变数:   uc!6?+0h  
p+b9D  
clear A   hl**G4z9q  
J+ :3== ,  
A   rjcH[U(  
N)E'k%?,  
??? Undefined function or variable 'A'.   vFJ4`Gjw(  
Ja*,ht(5  
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:   8M!9gvcaO  
b_{+OqI  
pi   M_E$w$l2<  
9<CUm"%J  
ans = 3.1416   hOLlZP+  
bu pW*fD:  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   !K*3bY`#  
K ~\b+  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 K6B6@  
!?i9fYu  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 !$iwU3~<  
md{1Jn"  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 %`G}/"  
NPBOG1q%  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) $?kTS1I(  
V e[Kv07  
realmax:系统所能表示的最大数值   Gv)*[7  
<MhODC")  
realmin:系统所能表示的最小数值 >/GYw"KK  
i0x[w>\-  
nargin: 函数的输入引数个数 'SG<F,[3  
|1OF!(:  
nargin: 函数的输出引数个数   P1TTaYu  
o~:({  
1-2、重复命令   * e,8o2C$  
pDr/8HEh  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     uX7"u*@Q*~  
y>UQm|o<W  
for 变数 = 矩阵;     R<h:>.M  
gY-}!9kW]  
运算式;     8.`5"9Vh  
=%FhY^-  
end   fk5pPm|MiL  
bb/A}< zD  
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。   gavf$be  
}`$({\^w  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   , YE+k`:  
4%jSqT@  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   Y-DHW/Z~  
<m`Os2#  
for i = 1:6,   pi*?fUg!W  
[ dVRVm0N  
x(i) = 1/i;   )hA)`hL F  
` NvJ  
end     <e8Ux#x/  
@q" #.?>s  
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:     `@ Ont+  
<M3&\  
format rat % 使用分数来表示数值   a=^>A1=  
g31\7\)Ir  
disp(x)   zZCssn;[  
2;ogkPv'  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   ~ln96*)M;  
nfr..4,:  
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     R^4 j0L  
9;pD0h|  
h = zeros(6);   _H2%6t/V  
!Ie={BpzbZ  
for i = 1:6,   "g;}B"rG  
\G]vTK3  
for j = 1:6,   llBW*4'  
\]t }N  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     z6Yx )qBE<  
M*jn8OE  
end     1FEY&rpR  
-+|{#cz  
end     ivl_=  
h IUO=f  
disp(h)     u#34mg..  
mt3j$r{_  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   |S VL%agZ  
:j#Fq d[DF  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   }W R?n  
e~BUAz  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   %MUwd@,  
ji|tc9#6  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     w=75?3c7F  
`zRm "G  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     |/35c0IM  
S A16Ng  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   IOOAaa @(  
l+8G6?@]>  
小提示:预先配置矩阵 在上面的例子,我们使用zeros来预先配置(Allocate)了一个适当大小的矩阵。若不预先配置矩阵,程式仍可执行,但此时MATLAB需要动态地增加(或减小)矩阵的大小,因而降低程式的执行效率。所以在使用一个矩阵时,若能在事前知道其大小,则最好先使用zeros或ones等命令来预先配置所需的记忆体(即矩阵)大小。   H#j Z'I  
7~Md6.FtM  
o]*#|4-  
d>NM4n[h8  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     4ky@rcD1  
%CiZ>`5n#  
for i = h,   ({AqL#x`u  
PG/xX H  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   [6Gb@jG  
j5>3Td.  
end   v81H!c.*  
'hi.$G_R  
zcNv T  
42: 6=\  
1299/871   Jk!*j  
Ui`Z>,0sFi  
282/551     r|tTDKGQ  
&*#- %<=1  
650/2343   -NyfW+T={  
("L&iu\`@  
524/2933   ,2YkQ/ >  
36U z fBa  
559/4431   0 ))W [  
wd`lN,WiW  
831/8801   #\]:lr{>?4  
Xr@]7: ,  
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。   2= 6}! Y  
2& l~8,  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   .:b|imgiv  
@dzO{)  
while 条件式;   ZsPT!l,  
4j'cXxo  
运算式;   Q,mmHw.`J  
KPOr8=Rc  
end   T.sib&R  
.*s1d)\:  
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:     Ol~j q;75  
Sb&[V>!2^  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   ./009p  
q >|:mXR  
i = 1;   2 R !1Vl  
;U=RV&  
while i <= 6,     F`$V H^%V  
0]c 2T  
x(i) = 1/i;     8_S<zE`Ha  
N{u4  
i = i+1;      H)),~<s  
y%21`y&Os  
end   z;_fO>u:  
MW^,l=kqW)  
format short SG{> t*E  
",c(cYVW  
h$Z_r($b  
gm63dE>  
1-3、逻辑命令   JwNG`M Gc  
v:MJF*/  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   DL5`A?/  
4|Dxyb>pS  
if 条件式;     }2^_Gaj  
]E1aIt  
运算式;     ckXJ9>  
n1n1 }  
end     }vRs n-E@  
_yq"F#,*  
if rand(1,1) > 0.5,     V=pg9KR!T  
jJc?/1jv  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   HB+\2jEE  
)p&FDK#ob=  
end     )SMS<J  
^FJ=/#@T  
Given random number is greater than 0.5. 7u"t4Or  
jlV~-}QKb7  
:*aBiX"  
OTA@4~{C  
1-4、集合多个命令於一个M档案     6% @@~"  
bJJB*$jW=  
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:   hKq#i8py  
t{\FV@R  
pwd % 显示现在的目录   ~VZ)LQ'7  
8}3dwr;-  
ans =     i]:T{2  
X6jW mo8]  
D:\MATLAB5\bin   Fi+v:L|  
>yC1X|d~t  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   zkXG%I4h  
Yyq:5V!  
type test.m % 显示test.m的内容   DBuvbq-  
qEC -'sl<  
% This is my first test M-file.   ozZW7dveU  
!Pf_he  
% Roger Jang, March 3, 1997   TFbMrIF  
5CZii=@  
fprintf('Start of test.m!\n');   -s`/5kD  
CQf!<  
for i = 1:3,   C zKU;~D=B  
gVM9*3LH6  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     [hs_HYqJ  
fD3}s#M*G  
end   5?+ECxPt  
{VBx;A3*I  
fprintf('End of test.m!\n');   [A?Dx-R;(  
1b:3'E.#w  
test % 执行test.m   MA\"JAP/  
\2(Uqf#_  
Start of test.m!   A`Vz5WB  
b4GD}kR  
i = 1 ---> i^3 = 1   iUl5yq  
8RJXY:%  
i = 2 ---> i^3 = 8   Tbl~6P  
vT)(#0>z  
i = 3 ---> i^3 = 27   1!,xB]v1Ri  
%N#8D<ULd  
End of test.m!   J0 BA@jH5  
B#RwW,  
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。   <aJdm!6  
0 e 1W&  
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:   }gQ FWT  
Y! e  
function output = fact(n)   pPt7M'uL"  
]-d:wEj  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   M{gtu'.  
XQAdb"`  
output = 1;     }oH A@o5  
BgLW!|T[  
for i = 1:n,     '\qd{mM\r  
[MfKBlA  
output = output*i;     Q2sX7 cE  
N*6Y5[g!\  
end     .#zmX\a  
#L[-WC]1y  
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:   ?0_Bs4O\  
H\7#$ HB  
y = fact(5)   Hn"xn79nc  
^R.kThG  
y = 120   Ws'OJ1  
5MsE oLg  
(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, |_Vi8Ly  
x ;V7D5 q  
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。   a nK7j2  
j+0=)Q%I=  
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)。   5~Vra@iab:  
8&FnXhZg4  
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。 rb_ cm  
RUHQ]@d#T  
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:   S2nF13u  
bp G`,[  
function output = fact(n)   4naL2 Y!  
,c#IxB/0  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   $Lpt2:.((  
X2b<_j3  
if n == 1, % Terminating condition   ld58R  
=C{)i@ +  
output = 1;   MONfA;64/  
2\h]*x% :  
return;   n(^{s5 Rr  
S#+Dfa`8X  
end   nbM[?=WS  
[gm[mwZ  
output = n*fact(n-1);     eqz#KN`n#  
uJ jm50R<  
在写一个递函数时,一定要包含结束条件(Terminating condition),否则此函数将会一再呼叫自己,永远不会停止,直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言,n==1即满足结束条件,此时我们直接将output设为1,而不再呼叫此函数本身。   k.nq,  
6 R}]RuFQ  
y.6D Z  
P,y*H_@k  
1-5、搜寻路径   g.yr) LHt0  
f\CJ |tKX  
在前一节中,test.m所在的目录是d:\mlbook。如果不先进入这个目录,MATLAB就找不到你要执行的M档案。如果希望MATLAB不论在何处都能执行test.m,那麽就必须将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径(Search path)上。要检视MATLAB的搜寻路径,键入path即可:   ER0nrTlB<  
rlSar$  
path     #({0HFSC:j  
((i%h^tGa;  
MATLABPATH   @]r,cPx0Y  
X`kTbIZ|  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   YCvIB'  
ZMO7 o 1"  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   b#;%TbDF  
5Ug.J{d  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   ;Z]i$Vi_r  
9\9:)q  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     tU2 8l.  
'TWZ@8h~  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     9PXG*r|D  
(V2~txMh  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     &NbhQY`k  
Q)eYJP=W  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     eZes) &4  
Db"jzMW.  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   8Jnb/A}  
x6Q,$B  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   &'{6_-kh  
\.c   
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   =7{n 2  
A1Tk6i<F1  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   y;zp*(}f$h  
zu8   
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   J3Ipk-'lx  
chw6_ctR>  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   K q;X(&Z  
VF8pH <  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     A")F7F31c  
W"j&':xD  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   5>z`==N)  
xUT]6T0dB  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   9 <qAf`  
Nn/me  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   )b^yAzL?  
3 !W M'i  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   VX+:k.}  
+<#0V!DM  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   }HdibCAOf  
}>`rf{T  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   u-v/`F2wN  
)fPN6x/e  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   }N @8zB~X  
-U&k%X   
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   nPlg5&E  
Y3%_IwSJ|  
d:\matlab5\toolbox\tour     mn5y]:;`  
TsiI5'tx  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   !vd(WKq  
}Xa1K;KM{  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   {'O,G$Ldkr  
FU]jI[  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     be^+X[  
e`]x?t<U4/  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   UNK}!>HD  
[S Jx\Os  
d:\matlab5\toolbox\local   Y52f8qQq  
~w Ekbq=  
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:     4MM /i}  
Fa ]|Y  
which expo   pNt,RRoR  
'!\t!@I$  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   sVT:1 kI  
4%refqWK  
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:   4$~A%JN3  
Q)mYy  
which test   WdtZ{H  
qcVmt1"  
c:\data\mlbook\test.m   Vt4KG+zm  
Ja4j7 d1:  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   TUy 25E  
:OEovk(`  
path(path, 'c:\data\mlbook');     k-CW?=  
Ef)v("'w  
此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到 7)-uYi] dA  
4:zyZu3fm  
test.m:   @~ 6,8nQ  
=Z /*  
which test   `f)X!S2l  
]H {g/C{j  
c:\data\mlbook\test.m    Iz_#wO  
.]XBJc  
现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。   ^n%9Tu  
<>shx;g^C  
小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径:   TxA%{0  
+o3 ZQ9  
1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。   o;[cApiQ,2  
R+&{lc  
2.MATLAB在执行matlabrc.m时,同时也会在预设搜寻路径中寻找startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在MATLAB启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令),放在此档案中。   )x& 4 Q=  
r-e-2y7  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   yd=NafPM  
# A#,]XP  
1.将test视为使用者定义的变数。 KFhnv`a.0  
nN'>>'@>  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 4R}$P1 E  
7X{@$>+S  
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。 =Sjf-o1V  
hd>_K*oH  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 49!(Sa_]j  
8+mu'RZ X  
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。   wl N l|+ K  
$aC%&&+wG  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   {>h,@  
v"x'rx#  
1$n!Lj=5  
nd)`G$gL  
Ha/Gn !l  
#,S0uA  
1-6、资料的储存与载入   BK 9+fO  
k=  
有些计算旷日废时,那麽我们通常希望能将计算所得的储存在档案中,以便将来可进行其他处理。MATLAB储存变数的基本命令是save,在不加任何选项(Options)时,save会将变数以二进制(Binary)的方式储存至副档名为mat的档案,如下述:   \R.Fmeko  
=`+c}i?  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 LL%s$>c65A  
0RF<:9@x2  
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。   5E!Wp[^  
zlhU[J}"1|  
以下为使用save命令的一个简例:   ,e@707d`\  
fX/k;0l  
who % 列出工作空间的变数   Ih_=yk  
%df[8eX{  
Your variables are:   &`B Tw1u  
1Gp| _8  
B h j y   xX~; /e&,  
UNCI"Mjb  
ans i x z   rrrn8b6  
? oQ_qleuo  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   g E$@:j  
5 8n(fdE  
dir % 列出现在目录中的档案   V\/5H~L  
8;fi1 "F;}  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   9$=o({  
D {N,7kT  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   UEH+E&BCC  
0#!Z1:Y  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   `y*o -St3  
gPY Cw?zQ  
delete test.mat % 删除test.mat   mApl}I  
6B&ERdoX  
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:   WoD Qg64  
v0W/7?D  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 L=)Arj@q  
tS sDW!!M  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   WXX08"  
P3+?gW'  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   xf 4`+[  
Wu U_R E  
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。 JAS!eF  
,_U3p ,  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 9Fh1rZD<  
T]y^PT<8?  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     11BfJvs:  
"dFuQB  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   q|xic>.  
k-|b{QZ8!;  
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。   )"H r3  
KO&oT#S  
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:   dH+oV`  
A9C  
clear all; % 清除工作空间中的变数   Qh!h "]  
wf/DLAC  
x = 1:10;   _?~)B\@~0  
O`2hTY\  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   z|WDqB%/I  
lArDOFl]x  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   zH1:kko  
A"no!AN  
who % 列出工作空间中的变数   [LrA_N  
BZs?tbf  
Your variables are:   .+2@(r  
sI#r3:?i  
testfile x   kz?m `~1  
1`l10fqU  
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。   93fClF|@  
2[TssJQ  
1-7、结束MATLAB   d ~3G EK  
%N0cp@Vz  
有三种方法可以结束MATLAB:   "%fvA;  
Q(7M_2e7  
1.键入exit q3$;lLsb;j  
7) e#b  
2.键入quit @Sd l~'"  
b8TwV_&|X  
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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