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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     (Fzh1#  
^ ~qs-.?  
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:   oh~ vo!  
/dt!J `:  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   jHH  
"GI&S%F  
ans =4.2000   vQ mackY  
@z)tC@  
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。 ZT8J i?_n  
G*i#\   
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。   { $/Fk6qr  
F9P0cGDs  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   6bKO;^0  
Hu8atlpo  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   v\(m"|4(i  
k(z<Bm  
x = 42   ^FM9} t/U,  
i `QK'=h[  
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(^)。   gkML .u  
yj'' \  
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。     XYHCggy  
?w37vsN  
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: ^[}0&_L w  
_~ZQ b  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   k> &s( b  
DJYXC,r  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   N~; khS]  
.(7C)P{ .0  
>>y   6~h1iY_~  
w<~<(5mM5;  
y =-0.0045   !N8)C@=  
{IPn\Bka  
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。 E`uaE=Mdq  
_SIs19"lR  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   bI]UO)  
?3, 64[  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 i\Pr3 7 "  
.aismc`=  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 8jjk?PUD8  
KtU GI.X  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) j&[.2PW\  
$;2eH  
sqrt(x):开平方 u@bOEcxK  
#i+P(xV  
real(z):复数z的实部 <a+eF}*2  
< [S1_2b.t  
imag(z):复数z的虚 部 I*W9VhIOV  
&@W4^- 9  
conj(z):复数z的共轭复数 E]H   
l0caP(  
round(x):四舍五入至最近整数 1 x\VdT  
n-y^ 7'v  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 pcuMGo-#  
ci ,o8 [Y  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 fmnRUN=  
t?9 ;cS4  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 )7I.N]=  
TDl!qp @  
rat(x):将实数x化为分数表示 D]pK=247  
jA-5X?!In  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 iM/*&O}  
ayH%  qp  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   x0u?*5-t  
^A 11h6I  
当x<0时,sign(x)=-1;   V#zhG AMy.  
/OhaERv  
当x=0时,sign(x)=0;   6VH90KAT  
'HQ7 |Je  
当x>0时,sign(x)=1。   2H?I'<NoC  
kMl@v`  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 +EST58  
HzD>-f  
sin(x):正弦函数 ^_*jp[!`b$  
x2j /8]'o  
cos(x):馀弦函数 5vs`uUzr  
>9o,S3  
tan(x):正切函数 mJ8{lXq3!  
io t.E%G  
asin(x):反正弦函数 O1x0[sy  
y:g7'+c  
acos(x):反馀弦函数 ]RH=s7L  
;Cr_NP[8|j  
atan(x):反正切函数 ,bZ"8Z"lss  
=2RhPD  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 zG-_!FIn  
U^M@um M  
sinh(x):超越正弦函数 a%7"_{s1  
?%\mQmjas  
cosh(x):超越馀弦函数 ~K5Cr  
vp\PYg;x  
tanh(x):超越正切函数 *[d~Nk%Y$  
n!0${QVnS  
asinh(x):反超越正弦函数 ~vW)1XnK  
Lnh':7FQJx  
acosh(x):反超越馀弦函数 -`zG_]=-  
$ZQl IJZ  
atanh(x):反超越正切函数   G$;>ueM  
./"mn3U  
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: l `fW{lh  
tWpl`HH  
x = [1 3 5 2];   `pP9z;/Xq  
=4frP*H?  
y = 2*x+1   8ivRp<9  
'RDWU7c9]  
y = 3 7 11 5   0zeUP {MQ  
uk`T+@K  
小提示:变数命名的规则   KqN!?anPr  
r_4T tP&UW  
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   #V<`U:.  
kx|me~I  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   yB-.sGu  
84iJ[Fq{  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   x Z|&/Ci  
EKc C+g   
y =3 7 2 5   ^Vag1 (hdq  
|.1qy,|!X  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   E9^(0\Z I  
e Wc_N  
y = 3 7 2 5 0 10   E;9Z\?P  
4Z*|Dsw  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   %/P=m-K  
O[; +i  
y = 3 7 2 0 10   E::L?#V  
jyNb(Z  
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:   W&<g} N+  
h]qT1( I  
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   3f_i1|>)'  
a]`itjL^  
ans = 9   ^rL ,&rk  
dY1J<L}")  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   /^J2B8y  
.\$Wy$ d  
ans = 6 1 -1   Z*9L'd"D|  
WS5A Y @(~  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 6A}eSG3  
xFOBF")  
!;i*\ a  
h9)RJSF4  
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   sN-oEqS  
LaDY`u0G%  
小整理:MATLAB的查询命令 \ [cH/{nt  
[ dGO,ndE  
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。)   NW)M?f+6  
sD2 ^_w6j  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   9X3yp:>V  
q'.;W@m  
z = x'   N*f^Z#B]  
h77IWo6%  
z = 4.0000   Lj iI+NJ  
Fqo&3+J4  
   5.2000   0F^]A"kF  
#'C/Gya  
   6.4000   BH5w@  
P&mtA2  
   7.6000   !Vb,zQ  
Q? qjWZY  
   8.8000   >&1um5K  
h`lmC]X _  
   10.0000     %bXsGPB  
m`c#:s'_  
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:    [@<G+j  
}C_|gd  
length(z) % z的元素个数   ]/_G-2.R  
v{.\iIg N  
ans = 6   & N;pH  
@HvScg*Y  
max(z) % z的最大值   {|XQO'Wg  
Q3,=~}ZNK  
ans = 10    \dTQQ  
awFhz 6   
min(z) % z的最小值   Jh?z=JY  
:c=v}  
ans =   4   "7d.i(vw  
Y9tV%  
小整理:适用於向量的常用函数有: HUkerV  
)tD6=Iz^5  
min(x): 向量x的元素的最小值 ~0ooRUWU7  
Ft) lp>3gv  
max(x): 向量x的元素的最大值 tOM(U-7Z&  
H} 6CKP}  
mean(x): 向量x的元素的平均值 ]~8v^A7u  
/[iG5~G  
median(x): 向量x的元素的中位数 E=k w)<X2  
-w~(3(  
std(x): 向量x的元素的标准差 .H2qs{N!  
?q!FG(  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 ~:EW>Fq%i  
O3Uh+gKQ  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting)  ,1 P[  
~ezCu_  
length(x): 向量x的元素个数 /$:U$JVb?l  
J$QBI&D  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 HIGNRm  
q{E"pyt36R  
sum(x): 向量x的元素总和 O:^'x*}  
?/'}JS(Sm  
prod(x): 向量x的元素总乘积 ) * TF"  
Sl>>SP  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 jV^C19  
EZib1g&:R/  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 [@3SfQ  
b+@D_E-RJ  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 ^i'y6J  
ZPyM>XK$4  
cross(x, y): 向量x和y的外积 (大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。)   Q0~j$Jc  
+9[SVw8  
<GF@L  
/K|:9Q$K6  
Uo6(|mm  
w^{! U  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   .GCR!V  
q8sb n  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     [bjN f2  
cJ/]+|PQ  
A =     [M:S`{SbY  
-;pOh;WG  
1  2  3  4     ,w2WS\`%  
})[($$f/  
5  6  7  8     I4D<WoU;dJ  
1b3(  
9  10 11  12   c!Dc8=nE0m  
73 V"s  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   PLdn#S}.  
*eUc.MX6x  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   VT=K"`EpQ  
fg&eoI'f  
A =     -(IC~   
=g~j=v ,e  
1  2  3  4   ~R.dPUr  
Ld(NhB'7  
5  6  5  8     m^I,}1H4  
w`gyE 6A  
9  10 11  12     +\`rmI  
kus}W  J  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   |!LnAh  
jN/ j\x'  
B = 5 6 5   ssl&5AS  
@6&JR<g*t  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   1R*=.i%W  
'jvpNn  
A =     3nFt1E   
n?E}b$6  
1  2  3   4  5     CWlW/>yF B  
|LmSWy*7  
5  6  5   8  6     G7-!`-Nk  
?)i1b\4Go  
9  10 11  12  5   -BhTkoN)  
4# )6.f~  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   P5?<_x0v4b  
Acu@[ I^  
A =     'fY9a(Xt.  
[e e30ELn  
1  3  4  5     3~%!m<1:  
_x %1F  
5  5  8  6     ]b}B2F'n  
=u|~ <zQw  
9  11 12  5   4%_M27bu[  
r:9gf?(&  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     $j*Qo/x d  
#jS[  
A =     ;/sHWI f+Z  
CAgaEJhX3  
1  3   4   5     -t3i^&fj8  
S>f&6ZDNY(  
5  5   8   6     fgCT!s7z  
P!<[U!<hH  
9  11  12  5   ngyY  
KCtX $XGL  
4  3   2   1   1;wb(DN*c  
'6S%9ahE  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   {-WTV"L5*2  
C-SLjJw  
A =     ;BBpN`T  
([LIjaoi  
5  5   8   6     -[]';f4]M  
Jqfm@Y  
9  11  12  5   ]P1YHw9  
oNYZIk:  
这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。   h?j_Ry  
>i~^TY-&  
小提示:在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址。举例来说,在上述矩阵A中,位於第二列、第三行的元素可写为A(2,3) (二维索引)或A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素)。   K=\&+at1  
?<~WO?  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   b^Cfhy^RTq  
x$B&L`QV  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   Pil;/t)"  
lLiQ;@  
B =   nSS=%,?  
BD*G1k_q  
5   8     2\@Z5m3B  
M-MKk:o  
9   12     Qv{,wytyO  
QLr9dnA  
5   6   tT5pggml  
{fz$Z!8-  
11  5   KIus/S5 RC  
YfDWM7x7,  
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。   eegx'VSX4  
E1*QdCV2  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   qd6fU^)i  
Pe$6s:|NS  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, #oV+@D`  
<z0WLw0'z  
z =     V|FrN*m  
bToq$%sCg  
7.5000   yyP-=Lhmo=  
GP,<`l&  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   |>1hu1  
npH?4S-8G  
z = 10*sin(pi/3)* ...   %SA!p;  
wAF,H8 -DK  
sin(pi/3);   -5Utl os  
0Y?H0  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   A Y9 9!p  
tP(h9|[N  
who   2QUx&u:  
ls|LCQPx  
Your variables are:   M+Uyb7  
h @/;`E[  
testfile x   V3sL;  
;JTt2qQKo  
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:   <$i4?)f(  
wL{qD  
whos   Uems\I0  
NiSO'=y$n  
Name Size Bytes Class   @WOM#Kc  
l-)B ivoi  
A 2x4 64 double array   #h'@5 l  
k$"d^*R  
B 4x2 64 double array   QMp r v*i  
*l+Cl%e  
ans 1x1 8 double array   [r-}bp'Gp  
\caH pof  
x 1x1 8 double array   ^DAu5|--R  
eSy(~Y  
y 1x1 8 double array   0^l%j8/  
;_"U "?h_J  
z 1x1 8 double array   *yaw$oB  
%J7UP4  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   m7jA ,~O  
ERz;H!pU8  
使用clear可以删除工作空间的变数:   \k@$~}xD,  
< n?=|g  
clear A   f`$Gz  
-j`LhS~|  
A   \~DM   
Le#spvV3J|  
??? Undefined function or variable 'A'.   FfFak@H  
2}WDw>V  
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:   m#5_%3T  
"lVqU  
pi   -4 Ux,9&  
&0 \ ci9o  
ans = 3.1416   I0 Ia6w9  
TwahR:T   
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   dQ:cYNm  
`'4)q}bB  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 N|Cs=-+  
oh-|'5+,;h  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 w=_Jc8/.  
i'HQQWd  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 pV\YG B+  
S\x=&Rz  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) URTzX 2'[  
>,5i60Q  
realmax:系统所能表示的最大数值   L8$1K&!  
\OwpD,'  
realmin:系统所能表示的最小数值 1y"3  
b$JBL_U5Ch  
nargin: 函数的输入引数个数 aMuVqZw  
5er@)p_  
nargin: 函数的输出引数个数   ERMa# L  
FQsUm?ac:  
1-2、重复命令   \Sy7 "a  
c4mh EE-  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     KG9t3<-`  
eEw.'B  
for 变数 = 矩阵;     |(R5e  
rNN j0zw>  
运算式;     J./d!an  
ocRdbmS  
end   MmoR~~*  
Y%`SHe7M  
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*! O:/B  
@tT-JwU  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   wxQ>ifi9Z  
al^!,ykc  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   |`O5Xs1{B  
hvV_xD8|  
for i = 1:6,   4vZ4/#(x  
YV'pVO'_+  
x(i) = 1/i;   |`rJJFA  
~W#sTrK  
end     n> w`26MMp  
B;#J"6w  
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:     :<S<f%  
]/2T\w.<  
format rat % 使用分数来表示数值   _=f=fcl  
z}4L=KR\v  
disp(x)   S6i@"h5  
2a=sm1?  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   qv2!grp]*W  
1+kE!2b;b  
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     ;@mRo`D`  
B|=|.qp$)  
h = zeros(6);   [3/VCYje  
%Q"(/jm?  
for i = 1:6,   v1G"3fy9  
$hrIO+  
for j = 1:6,   r`'y?Bra;  
"9y( }  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     C}}/)BYi  
?? qq:`s  
end     jQs>`P-CM  
yJx?M  
end     W#w.h33)#6  
F3U`ueP  
disp(h)     9i$NhfOe  
T/r#H__`  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   ^-)txC5{T  
%8.J=B  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   Q\Kx"Y3i  
N#xG3zZl|N  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   CON0E~"  
1`bl&}6l|E  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     -1|iz2^N  
A#h/B+  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     T Eu'*>g  
;T+pu>)  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   ( <*e  
E;Y;r"  
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。   f2I6!_C!+  
95W?{> @  
~g;   
JC?N_kP%W  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     wEW4gz{s  
Vy<HA*  
for i = h,   X|LxV]  
sq/]wzT:  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   *>8ce-PV  
C#pZw[  
end   Ucw yxX I  
 :nY 2O  
tB7}|jC  
GwU?wIIj^  
1299/871   WCJxu}!  
F/c$v  
282/551     Y5q3T`x E  
qO1tj'U<  
650/2343   vxQ8t!-u  
{LzH&qu  
524/2933   B@YyQ'  
YGvUwj'2a  
559/4431   ^D^JzEy'?C  
WG71k8af  
831/8801   @F*wg  
QnouBrhO  
在上例中,每一次i的值就是矩阵h的一行,所以写出来的命令特别简洁。   eW'2AT?2H%  
*u6Y8IL1  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   /t<@"BoV  
d%@~mcH>  
while 条件式;   gR^>3n'  
[%A4]QzWh  
运算式;   ]q5`YB%_  
4\ c,)U}  
end   MTGiAFE  
BI?@1q}:  
也就是说,只要条件示成立,运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子,我们可用while?圈改写如下:     V&]DzjT/  
RkeltE~u  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   Uggw-sRU  
?']h%'Q  
i = 1;   p{dwZ_gl  
%6%<?jZ  
while i <= 6,     T^<>Xiam  
^rl"rEA  
x(i) = 1/i;     Q:C$&-$  
S/ywA9~3Q  
i = i+1;     >kZ57,  
2?C`4AR[2H  
end   #%@*p,xh  
DHC+C4  
format short \<0B1m  
iZ3W"Vd`b  
hG~reVNf  
|wE3UWsy  
1-3、逻辑命令   OYC_;CP  
YNrp}KQ  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   }V;+l8  
Dq@2-Cv  
if 条件式;     SHb(O<6  
$2D uB  
运算式;     ~9\WFF/  
6pOx'u>h+  
end     Nr<`Z  
m4E)qCvy  
if rand(1,1) > 0.5,     RyB~Lm`ZK%  
^[-el=oKn0  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   tGdf/aTjy  
XNM a0  
end     Do%-B1{ri  
9vNkZ-1  
Given random number is greater than 0.5. D'l5Zd  
\AUI|M;'  
Xb !MaNm)  
I]"96'|N  
1-4、集合多个命令於一个M档案     9z;HsUv  
;|p$\26S)%  
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:   -7uwOr  
H2xeP%;$  
pwd % 显示现在的目录   F;lI+^}}  
h0oMTiA  
ans =     +`M!D }!  
"1q>At  
D:\MATLAB5\bin   j6~nE'sQ  
p47S^gW  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   e7fiGl  
`u!l3VZ/4  
type test.m % 显示test.m的内容   ffXyc2o  
{*ZY(6^  
% This is my first test M-file.   UmnE@H"t$\  
U`Jy!x2m  
% Roger Jang, March 3, 1997   g>d;|sK  
iz(u=/*\  
fprintf('Start of test.m!\n');   ``,k5!a66\  
+#b:d=v!  
for i = 1:3,   dLsn\m>  
c(co\A.]:6  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     Sx:Ur>?hd5  
=z?%;4'|  
end   OX%MP!#KU  
Iq+>qX   
fprintf('End of test.m!\n');   kpbm4t  
3Y)PU=  
test % 执行test.m   @cRZk`|1n  
y~ G.V,0  
Start of test.m!   +5.t. d  
HIGq%m=-x  
i = 1 ---> i^3 = 1   S.B<pj gt  
@`-[;?>  
i = 2 ---> i^3 = 8   J`IDlGFYp  
k+V6,V)my  
i = 3 ---> i^3 = 27   FVv8--  
04J}UE]Ww  
End of test.m!   =.|J!x  
T,fI BD:  
小提示:第一注解行(H1 help line) test.m的前两行是注解,可以使程式易於了解与管理。特别要说明的是,第一注解行通常用来简短说明此M档案的功能,以便lookfor能以关键字比对的方式来找出此M档案。举例来说,test.m的第一注解行包含test这个字,因此如果键入lookfor test,MATLAB即可列出所有在第一注解行包含test的M档案,因而test.m也会被列名在内。   #U=X NU}k  
9p 4"r^  
严格来说,M档案可再细分为命令集(Scripts)及函数(Functions)。前述的test.m即为命令集,其效用和将命令逐一输入完全一样,因此若在命令集可以直接使用工作空间的变数,而且在命令集中设定的变数,也都在工作空间中看得到。函数则需要用到输入引数(Input arguments)和输出引数(Output arguments)来传递资讯,这就像是C语言的函数,或是FORTRAN语言的副程序(Subroutines)。举例来说,若要计算一个正整数的阶乘 (Factorial),我们可以写一个如下的MATLAB函数并将之存档於fact.m:   '`Bm'Dd  
T9 <2A1  
function output = fact(n)   (vR 9H(#  
[md u!!*  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   EA.D}XC  
vN4Qdpdb  
output = 1;     Vh3Ijn  
2;L|y._`w  
for i = 1:n,     <J(sR  
TUT][ =.=  
output = output*i;     q;5 i4|  
e98lhu"|H  
end     jUj<~:Q}3o  
@4%L36k  
其中fact是函数名,n是输入引数,output是输出引数,而i则是此函数用到的暂时变数。要使用此函数,直接键入函数名及适当输入引数值即可:   GN#<yv$av  
b1pQ`qt  
y = fact(5)   x\?;=@AW  
c4e_6=Iv  
y = 120   L_Q#(in  
|vte=)%  
(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, Z') pf  
JB</euyV  
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。   dAP|:&y@  
It_M@  
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)。   {)- .xG  
g#NZ ,~  
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。 53QfTP  
sGY_{CZ:  
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:   w.Ezg j  
2)?(R;$,  
function output = fact(n)   6{x,*[v  
DfJ2PX}q  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   [LT^sb  
ogM%N  
if n == 1, % Terminating condition   ]!:oYAm  
E}CiQUx  
output = 1;   E< 4l#Z<  
f0+2t.tj  
return;   @vgG1w  
n<Svw a}  
end   |( (zTf  
8pM>Co!  
output = n*fact(n-1);     DPe]daF  
/9Q3iV$I]  
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。   CZ 2`H[8  
RVtQ20e";r  
-7WW[ w  
Nd:R" p*8  
1-5、搜寻路径   ->-*]-fv[L  
< (RC|?  
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:   :&}odx!-!C  
ZWc+),X  
path     W [[oSqp  
q<e&0u4  
MATLABPATH   +]>+a<x*%  
ZZ/cq:3$P  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   ;S$Ll*f>D  
5OM?3M  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   zHB_{(o7  
ocwG7J\W  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   !=Y;h[J.p  
RnVtZ#SCh  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     C`oa3B,z  
rgIrr5  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     +5<k-0v  
sfp,Lq`  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     G" b60RQ  
UbJ*'eoX  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     >QQ(m\a$  
m:tiY [c>W  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   /rB{[zk  
Mro4`GL  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   \`'KlF2  
4}v@C|.p  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   bTmL5}n  
&'|B =7  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   *#>F.#9  
WiNT;v[  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   p?(L'q"WK  
CF y}r(q  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   fT:}Lj\L1  
.W\ve>;  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     O[~x_xeW  
Ar9nBJ`  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   >hMUr*j  
!&kL9A).  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   /z."l!u6  
.;/L2Jv  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   `%K`gYhG1  
m/&i9A  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   :LJ7ru2  
<~Q i67I  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   -xmf'c9P  
'3tw<k!1{.  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   Gu(lI ~  
; ~ 4k7Uz  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   W+>wu%[L  
,#u\l>&$  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   q?{}3 dPC  
( `' 8Ww  
d:\matlab5\toolbox\tour     O_@2;iD^^  
@_'OyRd8  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   eBB:~,C^q.  
_]#klL  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   M.%shrJ/  
PB'0?b}fab  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     _"f  :`  
 <dR,'  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   R|,7d:k  
.:1qK<vz  
d:\matlab5\toolbox\local   64oxjF)  
HQVh+(  
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:     VC&c)X  
$N+6h#  
which expo   CDg AGy  
zok D:c  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m    y).P=z  
V% axeqs  
很显然c:\data\mlbook并不在MATLAB的搜寻路径中,因此MATLAB找不到test.m这个M档案:   A=3HO\n5  
H3FW52pjX  
which test   GG-[`!>.pw  
'w<BJTQIL  
c:\data\mlbook\test.m   ?T*";_o,B  
6v z1*\:H~  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   !e8i/!}^S  
x !{   
path(path, 'c:\data\mlbook');     )^;DGzG  
vE\lp8j+  
此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到 CMVS W6  
\ElX~$fS  
test.m:   Dx+ K+(  
3;/?q  
which test   w+UV"\!G)Q  
SE`l(-tL  
c:\data\mlbook\test.m   X-Ycz 5?  
H~9=&p[Q  
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。   2R@%Y/  
H^(L90  
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:   #}o<v|;  
mvTb~)  
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。   RsSXhPk?  
xPQL?.  
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。   zXre~b03ZS  
y4F^|kS) [  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   l1-HO  
!Yh}H<w0  
1.将test视为使用者定义的变数。 'U)8rR  
K5flit4-  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 DX@}!6|T  
Yo2Trh  
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。 Y6eEGo"K.+  
rz6jx  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 o/JPYBhdl  
f=ib9WbR#  
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。   njMLyT($  
5u,sx664  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   rSyaZ6#  
:kp0EiJ  
k>{-[X,/OV  
Y ><(?  
R<g=\XO'y  
BX$hAQ(6Q  
1-6、资料的储存与载入   {wu!6\:<??  
1g i}H)  
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:   D44I"TgqD  
^Kw(& v  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 C4_t_N  
4(m3c<'P  
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。   {HuLuP 0t  
cdsQ3o  
以下为使用save命令的一个简例:   dofR)"<p,^  
Y n>{4BZ>#  
who % 列出工作空间的变数   n4*'B*  
liG~y|  
Your variables are:   P%!q1`Eke(  
tJ>d4A;8x  
B h j y   jr1Se9u D  
AI fk"2  
ans i x z   ^'Zh;WjI7  
N7B}O*;  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   m/N(%oMWB=  
^K>pT}u  
dir % 列出现在目录中的档案   uN&M\(  
o}R|tOe  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   K z^hQd  
)fR1n}#  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   bVOO)  
zf")|9j  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   +}]wLM}\UF  
1 ' %-y  
delete test.mat % 删除test.mat   V9]uFL  
5oa]dco  
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:   Z{16S=0  
m[#%/  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 <on)"{W13  
Q }8C  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   &@Yoj%%  
[M2Dy{dh  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   +{bh  
6KBHRt  
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。 N>T=L0`  
vev8l\  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 w5=EtKTi  
Ae3#>[]{  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     ^f"&}%"M  
vKV{ $|  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   3g+ \? L-c  
'jwTGT5x  
load filename:load会寻找名称为filename.mat的档案,并以二进制格式载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。load filename -ascii:load会寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。   xKisL=l6Y  
 pe|\'<>i  
若以ASCII格式载入,则变数名称即为档案名称(但不包含副档名)。若以二进制载入,则可保留原有的变数名称,如下例:   zkvH=wL  
&A#90xzF  
clear all; % 清除工作空间中的变数   l9,w>]s  
uof0Oc.  
x = 1:10;   -kt1t@O  
ob)D{4B'  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   A'w2GC{.  
uFa-QG^Y{  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   lK 9s0t'  
/Ir 7 DZK  
who % 列出工作空间中的变数   !vi4* @:  
~MD><w>  
Your variables are:   ~n)]dFy  
a:wJ/ p  
testfile x   VdYOm  
+._f.BRmX.  
注意在上述过程中,由於是以ASCII格式储存与载入,所以产生了一个与档案名称相同的变数testfile,此变数的值和原变数x完全相同。   J78Qj[v  
S:DcfR=a  
1-7、结束MATLAB   :1%VZvWk*  
y;*My#  
有三种方法可以结束MATLAB:   </~1p~=hAt  
P[r}(@0rJ  
1.键入exit %Gnd"SGs  
Ni/|C19Z  
2.键入quit }qTv&Z3$  
`\6 +z  
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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