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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     bYqv)_8  
1 ^30]2'_  
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:   CugZ!>;^  
#XG3{MGX[  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   @pH6FXVGzt  
Zrj#4 E1  
ans =4.2000   a8-V`  
Xk1uCVUe5  
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。 ya[f? 0b0  
";7/8(LBZ  
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。   sLFZ 61rT  
j-VwY/X  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   $$EEhy  
~gHn>]S0  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   x-W~&`UU  
j@Pd" Z9  
x = 42   Zz+v3o0  
Ni|MTE]~  
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(^)。   l<+PA$+}}  
;?q}98-2  
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。     x+ER 3wDD@  
)y i~p  
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: G B"Orm.  
$M/1pZ  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   +-9-%O.(;  
k+*pg4 '  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   6 EfBz  
^q#[oO  
>>y   JYmYX-  
ef_H*e  
y =-0.0045   bfm+!9=9S  
Ryh 0r  
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。 :U=3*f.{  
b)M- q{  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   m{$}u@a  
VW*?(,#j{  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 WRwx[[e6z  
t\'MB  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 D~Ef%!&  
W7gY$\1<&  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) /xcXd+k]  
,zr,>^ v  
sqrt(x):开平方 ZJc{P5a1J  
#:P$a%V  
real(z):复数z的实部 5j$&Zgx51  
5k9 vYW5k  
imag(z):复数z的虚 部 MkjB4:"  
mEu2@3^E }  
conj(z):复数z的共轭复数 >;R`Q9s7  
<2L,+  
round(x):四舍五入至最近整数 ?1c7wEk  
uv8k ea .(  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 =:zPT;K  
>HRNB&]LdP  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 I8% -ii  
z wRF-{s  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 *OdmKVw6G  
"Nb2[R  
rat(x):将实数x化为分数表示 v\MQ?VC  
Yw]$/oP`  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 @"A 5yD5  
^Ifm1$X}  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   kB=B?V~#  
%3"3V1  
当x<0时,sign(x)=-1;   r<Z.J/a  
B!;:,(S~  
当x=0时,sign(x)=0;   - 0q263z  
US3)+6  
当x>0时,sign(x)=1。   oXqJypR 2  
?U[6X| 1  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 , V,Q(!$F  
upk+L^  
sin(x):正弦函数 mMOgx   
HeO&p@  
cos(x):馀弦函数 Yy 0" G  
3c7i8b$  
tan(x):正切函数 Ejr'Yzl3_  
Lu:*nJ%1[  
asin(x):反正弦函数 wB' !@>db  
%4F\#" A  
acos(x):反馀弦函数 @1&"S7@}u  
~av#r=x  
atan(x):反正切函数 s8 MQ:eAP  
WcS`T?Xa  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 mSYm18   
OIpT9  
sinh(x):超越正弦函数 3**t'iWQ  
y!}XlllV  
cosh(x):超越馀弦函数 L(cKyg[R  
Wa.xm_4s2  
tanh(x):超越正切函数 _yR_u+5  
8@(?E[&O>  
asinh(x):反超越正弦函数 SCe$v76p#  
WQ8 "Jj?k6  
acosh(x):反超越馀弦函数 *QWOW g4w  
6| o S 5  
atanh(x):反超越正切函数   yocFdI  
vzbGLap#  
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: w xte  
^2 H-_  
x = [1 3 5 2];   xyM|q9Gf@  
H~vrCi~t"  
y = 2*x+1   c/^jD5U7  
mVYfyLZ,(  
y = 3 7 11 5   i^iu #WC  
);JWrkpz  
小提示:变数命名的规则   4vN:Kj  
1W\wIj.  
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   ok:L]8UN 3  
tJ6Q7 J;n  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   LL (TD&  
Sew*0S(  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   uM_ww6  
k+?gWZ \  
y =3 7 2 5   9_jiUZFje  
.;Gx.}ITG6  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   ){#INmsF  
na~ FT[3 C  
y = 3 7 2 5 0 10   /FC HF#yK  
_6,\;"it?8  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   NQ[X=a8N  
sF[gjeIb  
y = 3 7 2 0 10   {'h&[f>zcQ  
XR7v\rd  
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:   Wu|MNB?M  
(t V T&eO  
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   qWWt5rJ  
>lQa"F=  
ans = 9   5fiWo^s}  
&k_*Y- l7]  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   Cm%I/4  
I}|a7,8   
ans = 6 1 -1   b/R7 Mk1  
Il*!iX|23<  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 g~.#.S ds  
(.@peHu)#  
9{Etv w  
+ jwk4BU  
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   ;UpJ_y)n8\  
^W:a7cMw  
小整理:MATLAB的查询命令 'SlZ-SdR  
B'(zhjV  
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。)   Q Kr/  
ElB[k<  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   FI?J8a  
d^6-P  R_  
z = x'   i6n,N)%H  
~!PWJ~U  
z = 4.0000   bsU$$;  
m^qFaf)6  
   5.2000   w*/@|r39  
Q"{Dijc%  
   6.4000   pQ0*)}l,  
`4xQ#K.-  
   7.6000   [fT$# '6  
^c}3o|1m(  
   8.8000   #9[>  
t'At9<ib  
   10.0000     a*X{hU 9P  
G]k[A=dg  
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:   ]*k ~jY,  
98 5h]KQ  
length(z) % z的元素个数   "xTVu57Z[  
4Ps;Cor+  
ans = 6   1irSI,j%z  
rm3/R<  
max(z) % z的最大值   sPW :[  
:P2!& W  
ans = 10   KyVzf(^  
 {p/Yz#  
min(z) % z的最小值   -['& aey}a  
FqbGT(QB0  
ans =   4   }MMKOr(  
d-Z2-89K  
小整理:适用於向量的常用函数有: sBI/`dGZV  
e/+.^ '{  
min(x): 向量x的元素的最小值 T|BlFJ0"  
Os>&:{D4!  
max(x): 向量x的元素的最大值 nF]R "  
N.z2eo  
mean(x): 向量x的元素的平均值 !=,zy  
z{1A x  
median(x): 向量x的元素的中位数 e4Ibj/  
/"A=Yf  
std(x): 向量x的元素的标准差 T>(X`(  
z;9D[ME#1  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 V~/@KU8cH  
>S}X)4  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) JSju4TQ4  
ue7D' UZL>  
length(x): 向量x的元素个数 hV,T889'  
x!s=Nola  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 s=jH1^  
)O+Zbn  
sum(x): 向量x的元素总和 |gxPuAXa)  
f!YlYk5  
prod(x): 向量x的元素总乘积 J?Y,3cc.  
'Y ,2CN  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 fCY??su*   
\l3z <\  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 nTGf   
3D@3jyo:  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 *74/I>i  
%?+Lkj&  
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。)   7n84`|=  
s Adb0 A  
T'lycc4~a  
cj GN=|`u  
C"5P7F{  
Ue;Z)}  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   1I'Q{X&B  
;! ?l8R  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     l{^s4  
{Z <`@\K3  
A =     X)RgXl{  
o58c!44  
1  2  3  4     Tzj v-9^V  
GL9'dL|  
5  6  7  8     $u ,6x~>  
t%^&b'/Z  
9  10 11  12   a"O;DYh  
;q%z\gA  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   W58?t6! =  
T3=h7a %=  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   ,m0 M:!hK  
L;?h)8  
A =     7>r[.g  
4/*@cW  
1  2  3  4   zXlerQWUv  
lq3D!+ m  
5  6  5  8     7p!f+\kM  
Qp:m=f6@  
9  10 11  12     2auJp .  
s"$K2k;J  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   *a|575e< z  
`w4'DB-R)  
B = 5 6 5   G"(aoy, co  
^A\(M%*F  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   AH'3 5Kf)  
TT3GGHR  
A =     LTA0WgzR)  
Bnwq!i!M  
1  2  3   4  5     /4 Kd  
*a8<cf  
5  6  5   8  6     mb3aUFxA;  
RSB+Saf.8  
9  10 11  12  5   4|Y1W}!0/  
oz]3 Tx  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   H ~fF; I  
^  ~1QA  
A =     2Rwd\e.z  
UYy #DA  
1  3  4  5     ra^%__N}  
q6sb;?I  
5  5  8  6     %}~(%@qB>+  
6pC1C.  
9  11 12  5   g__s(  IJ  
!L9]nO 'BL  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     :?ZrD,D  
_e8v12s  
A =     >hG*=4oh  
u+6D|  
1  3   4   5     %Q}(.h%M  
5f0g7w =-  
5  5   8   6     tV pXA'"!x  
U6H3T0#  
9  11  12  5   q&6|uV])H  
WLVkrTvX  
4  3   2   1   >PQ?|Uk  
V)5,E>;EN  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   P&[&Dj  
8sI$  
A =     z9 #-  
jyyig%  
5  5   8   6     ^PJN$BJx  
([rSYKpi  
9  11  12  5   ;P8% yf  
`0_ Y| 4KB  
这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。   %yfl-c(u  
c`S+>:  
小提示:在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址。举例来说,在上述矩阵A中,位於第二列、第三行的元素可写为A(2,3) (二维索引)或A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素)。   O<@L~S]  
K]yWpW  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   9FNsW$b?  
[wQJVYv  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   &AeNrtGu  
#k>A,  
B =   &e*@:5Z:k  
;+o6"ky5  
5   8     # SJJ@SM  
^liW*F"UY  
9   12     "8U=0a  
)xz_ }6b]  
5   6   DNqC*IvuzM  
%WmTG }L)  
11  5   [C;Neslo  
mZ:#d;0  
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。   1L7^g*  
'<ZHzDW@  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   9Nv?j=*$  
=h ~n5wQG  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, $XkO\6kh  
o#z$LT1dY  
z =     -^7 $HD  
fWri7|"0h  
7.5000   bNm]h.  
mtE+}b@(!&  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   ]Z85%q^`  
,jw`9a  
z = 10*sin(pi/3)* ...   cQBc6eAi  
yUxz,36wZ  
sin(pi/3);   *W,[k&;:  
j]R[;8g  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   gsa@ci  
=i;T?*@  
who   gnxD'1_  
\>n[x; $  
Your variables are:   4"!kCUB  
T 7qHw!)  
testfile x   A+4Kj~`!  
Nvh& =%{g  
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:   l2dj GZk  
Y}Y~?kE>M|  
whos   Q%J,: J  
kr |k \  
Name Size Bytes Class   El :% \hGy  
R2 J A(Hn  
A 2x4 64 double array   '(N(k@>{  
D~M R)z_p~  
B 4x2 64 double array   ]Ge>S?u  
-Xw S?*O  
ans 1x1 8 double array   g:G5'pZf  
oEFo7X`t  
x 1x1 8 double array   & 2q<#b  
J}#2Wy^{  
y 1x1 8 double array   # kNp);  
U&a(WQV9&  
z 1x1 8 double array   nvNF~)mu  
[*0M$4  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   Zt=P 0  
v.u 5%  
使用clear可以删除工作空间的变数:   hH%fWB2(  
fy|I3  
clear A   ,\#s_N 7  
]\L+]+u~  
A   b^ [ z'  
+Kg }R5+  
??? Undefined function or variable 'A'.   X6qgApyE  
koD}o^U#  
另外MATLAB有些永久常数(Permanent constants),虽然在工作空间中看不 到,但使用者可直接取用,例如:   |90X_6(  
gOah5*Lj  
pi   pQC|_T#u  
v '^}zO  
ans = 3.1416   @M'qi=s*  
<X1 lq9 lW  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   ozl!vf# kv  
&%qDi_UD  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 Ze#DFe$  
}Ya! [tX  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 ;)P=WS:=  
EYC ZuJxv  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 3Lq9pdM>2@  
WXDo`_{R  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) suGd&eP|  
IXR'JZ?fH  
realmax:系统所能表示的最大数值   Em5,Zr_  
cx&\oP  
realmin:系统所能表示的最小数值 E'(nJ  
s@y;b0$gk  
nargin: 函数的输入引数个数 GU/-L<g  
oayu*a.  
nargin: 函数的输出引数个数   ki/Cpfq40*  
6KXW]a `  
1-2、重复命令   3G2iRr.o  
;$gV$KB:xA  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     #M+_Lk3  
*vEj\  
for 变数 = 矩阵;     9PV+Kr!c5I  
EBz4k)@m  
运算式;     ^yq}>_  
:M f8q!Q'  
end   eMmNQRmH  
l"DHG`kb  
其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行,来执行介於for和end之间的运算式。因此,若无意外情况,运算式执行的次数会等於矩阵的行数。   r)K5<[\r  
_2{_W9k  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   >w,jaQ  
3]9Rmx  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   H{S+^'5Y.  
^~7Mv^A  
for i = 1:6,   !IO\g"y~|%  
*FZav2]-  
x(i) = 1/i;   ',t*:GBZCf  
37Q8Yf_  
end     \@N~{72:k  
,r]H+vWS  
在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列:     z\" .(fIV  
n]D io  
format rat % 使用分数来表示数值   #=33TvprR2  
'g'RXC}D>  
disp(x)   z/f._Z(  
#)twk `!^  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   &NoA, `|7  
%Q &']  
for圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i列、第j行的元素为     o$+R  
bM:4i1Z  
h = zeros(6);   V+@}dJS  
u~Po5W/i  
for i = 1:6,   [6JDS;MIN  
[)GRP  
for j = 1:6,   y%61xA`#  
D M+MBK  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     _5~|z$GW  
v {uq  
end     j%-Ems*H  
J@E]Fl  
end     *i:8g(  
k3@d = k  
disp(h)     "c]9Q%  
GA[D@Wy  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   hif;atO  
. _|=Btoo  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   pV  u[  
X';qcn_^  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   ,IqE<i!U  
.ve_If-Hg  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     Q<;EQb#  
n_RZ:<Gr  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     Y9<[n)>+  
&dmIv[LU  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   qK#"uU8B  
ht]n*  
小提示:预先配置矩阵 在上面的例子,我们使用zeros来预先配置(Allocate)了一个适当大小的矩阵。若不预先配置矩阵,程式仍可执行,但此时MATLAB需要动态地增加(或减小)矩阵的大小,因而降低程式的执行效率。所以在使用一个矩阵时,若能在事前知道其大小,则最好先使用zeros或ones等命令来预先配置所需的记忆体(即矩阵)大小。   %aK[Yvo6  
%N ~c9B  
7=}tJ  
.d^8?vo  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     ecz-jZ! `  
Y<VX.S2kf  
for i = h,   j y5[K.  
m?B=?;B9#  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   Kb<c||2Nh5  
%M'`K  
end   zNrn|(Y%Y  
XE<5(  
?&eS}skL  
{ >[ ]iX  
1299/871   JWg.0d$hM  
mHju$d  
282/551     %#v$d  
X;6;v]  
650/2343   #TR!x,Hc  
%po;ih$jr*  
524/2933   sfw* _}y  
6:B,ir _  
559/4431   hDW_a y4  
\9#f:8Q  
831/8801   h~Z &L2V  
JcmMbd&B  
在上例中,每一次i的值就是矩阵h的一行,所以写出来的命令特别简洁。   mkyYs[  
kJf0..J[#<  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   e4Y+u8gT  
|g^YD;9s.  
while 条件式;   f:~G)  
5~DKx7P!Z  
运算式;   9(S=0<  
db_?da;!`  
end   fcF|m5  
K\xM%O?  
也就是说,只要条件示成立,运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子,我们可用while?圈改写如下:     VgYy7\?p  
y< dBF[  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   "'Fvt-<^S7  
1z&"V}y  
i = 1;   Qfy_@w]  
GiuE\J9i  
while i <= 6,     i>h 3UIx\  
KP0(w(q  
x(i) = 1/i;     vjm? X  
DeF`#a0E  
i = i+1;     Ar/P%$Zfq  
2'M5+[8y8  
end   leNX5 sX  
M=;csazN  
format short p7`9 d1n  
Y]`=cR`/"  
k}<H  
=#9#unvE!  
1-3、逻辑命令   jJ<&!=  
fmv:vs /9  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   CckfoJ 9  
&XCd2  
if 条件式;     >E4,zs@7t  
p2b~k[  
运算式;     Gd\/n*j  
8h|}Q_  
end     <BBzv-?D  
420K6[  
if rand(1,1) > 0.5,     oP56f"BE(  
UYZC% $5x  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   CXoiA"P  
0H +nVR  
end     dPpQCx f  
!+@70|gFF  
Given random number is greater than 0.5. |-{ Hy(9  
@(6i 1Iwu9  
ceks~[rP  
Wkk(6gS,  
1-4、集合多个命令於一个M档案     yc7b%T*Y  
x{w|Hy  
若要一次执行大量的MATLAB命令,可将这些命令存放於一个副档名为m的档案,并在 MATLAB提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令的档案都以m为副档名,因此通称M档案(M-files)。例如一个名为test.m的M档案,包含一连串的MATLAB命令,那麽只要直接键入test,即可执行其所包含的命令:   "u~` ZV(  
*(r9c(xa  
pwd % 显示现在的目录   cL4Go,)w  
:/][ n9J^  
ans =     >ZPu$=[W  
ol_\ "  
D:\MATLAB5\bin   RZpjr !R  
hC<E4+5.,  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   Sb2_&5  
; t9_*)[  
type test.m % 显示test.m的内容   Px?"5g#+  
1qn/*9W}=  
% This is my first test M-file.    Lhg  
bg0ix"  
% Roger Jang, March 3, 1997   ;DZj.| Sj+  
Pr%KcR ;  
fprintf('Start of test.m!\n');   M+ <SSi"  
p</t##]3ks  
for i = 1:3,   '*`n"cC:  
#huh!Mn  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     .HY,'oC.  
X04LAYY_u  
end   GcO:!b*YMp  
e&ZTRgYdi  
fprintf('End of test.m!\n');   A 9l d9R  
=$#5Ge]b  
test % 执行test.m   zD8$DG8  
o\Fv~^  
Start of test.m!   sEw ?349Bz  
/\Xe '&  
i = 1 ---> i^3 = 1   /03 Wst  
wt@TR~a  
i = 2 ---> i^3 = 8   .@;5"  
5'{QMnfB  
i = 3 ---> i^3 = 27   h 1 "#  
Rd;t}E$  
End of test.m!   C{l-l`:  
UHfE.mTjM  
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。   `]19}GK~xo  
vYLspZ;S  
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:   A`(Cuw-o  
JCZ&TK  
function output = fact(n)   D2 o|.e<r  
{uZ|Oog(p  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   Ax@7RJ||  
4C:dkaDq]  
output = 1;     Ik5-ooZ&{  
~tW<]l7  
for i = 1:n,     9"B;o  
*j1Skd.#At  
output = output*i;     '_K`1&#U  
_m a;b<I/<  
end     K!>3`[:I"  
$j(4FyH\  
其中fact是函数名,n是输入引数,output是输出引数,而i则是此函数用到的暂时变数。要使用此函数,直接键入函数名及适当输入引数值即可:   ?6N\AM '  
BjjuZN&  
y = fact(5)   /K+;HAUTn  
Ft:_6T%  
y = 120   dKchQsgCg  
trLxg H_Y  
(当然,在执行fact之前,你必须先进入fact.m所在的目录。)在执行fact(5)时, nddCp~NX  
=q"0GUei3  
MATLAB会跳入一个下层的暂时工作空间(Temperary workspace),将变数n的值设定为5,然後进行各项函数的内部运算,所有内部运算所产生的变数(包含输入引数n、暂时变数i,以及输出引数output)都存在此暂时工作空间中。运算完毕後,MATLAB会将最後输出引数output的值设定给上层的变数y,并将清除此暂时工作空间及其所含的所有变数。换句话说,在呼叫函数时,你只能经由输入引数来控制函数的输入,经由输出引数来得到函数的输出,但所有的暂时变数都会随着函数的结束而消失,你并无法得到它们的值。   Fo ,8"m  
d|UH AX  
小提示:有关阶乘函数 前面(及後面)用到的阶乘函数只是纯粹用来说明MATLAB的函数观念。若实际要计算一个正整数n的阶乘(即n!)时,可直接写成prod(1:n),或是直接呼叫gamma函数:gamma(n-1)。   L5&,sJz  
4 #lLC-k  
MATLAB的函数也可以是递?式的(Recursive),也就是说,一个函数可以呼叫它本身。 P6v@ Sn  
Mj19;nc0I  
举例来说,n! = n*(n-1)!,因此前面的阶乘函数可以改成递式的写法:   l<"B[  
eIP k$j{e  
function output = fact(n)   NLgeBLB  
xw1,Wbu]  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   .'-t>(}v  
rg%m   
if n == 1, % Terminating condition   B(- F|q\  
VWCC(YRU|$  
output = 1;   <P Vmr2Jp"  
-/7@ A  
return;   $'a]lR  
l,b_' m@  
end   $K|2k7  
n2F*a  
output = n*fact(n-1);     :c[T@[  
RC/& dB  
在写一个递函数时,一定要包含结束条件(Terminating condition),否则此函数将会一再呼叫自己,永远不会停止,直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言,n==1即满足结束条件,此时我们直接将output设为1,而不再呼叫此函数本身。   }4Gn$'e  
cZt5;"xgr]  
;:)u rI?  
~~ty9;KYL  
1-5、搜寻路径   c8cGIAOY)  
fjQIuM  
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:   itO1ROmu  
M|$A)D1  
path     <(~geN  
Tl^)O^/  
MATLABPATH   k@9q5lu;T  
MY&?*pV)  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   Lg6>\Z4  
VF"c}  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   qMBEJ<o  
/q`f3OV"  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   :\1vy5 _  
 ck`$ `  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     J\I`#  
wmX *n'l  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     _x7>d:C  
3SOrM  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     .ityudT<  
>PygUY d  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     ) .H nK  
r*ry8QA  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   072`i 46  
)|S!k\^A  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   A^ry|4`3(  
PF;`mdi-,  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   V ;M'd@  
gf|&u4D  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   9kU|?JE  
A Rjox`  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   54&&=NVs|  
N5fMMi(O  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   `q1K%id  
s.@DI|Gnf  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     Ml,87fo  
bd.t|A  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   x$V[xX  
" 1$hfs  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   ?u M2|Nk  
cz*Z/5XH  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   =)XC"kU p  
a 1pa#WC  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   pS)/yMlVj  
fYZ)5xnj  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   ?-P W$p  
*ps")?tlC  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   Y !nE65  
0SWec7G  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   c5tCw3$t  
nrI-F,1  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   (K->5rSU  
p\/;^c`7  
d:\matlab5\toolbox\tour     .^* .-8q  
mmgIV&P  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   S4(lC%$|  
^0&   
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   pD%Pg5p`  
4P}<86xk  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     pWXoJ0N  
djtCv;z  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   Q68q76  
&p#.m"Oon  
d:\matlab5\toolbox\local   V@Fj!/  
Q+'QJ7fw'|  
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:     8;]U:tv  
%,G0)t   
which expo   {kgV3 [%>  
ue{0X\[P<  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   qY$/i#  
zHvG3Ed@  
很显然c:\data\mlbook并不在MATLAB的搜寻路径中,因此MATLAB找不到test.m这个M档案:   Vi1= E])  
D^9r#&  
which test   WfE,U=e*  
8yV?l7  
c:\data\mlbook\test.m   %JC-%TRWK  
li?RymlF  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   c:MP^PWc  
h*9s^`9)  
path(path, 'c:\data\mlbook');     X8(, ,>_  
9My |G)M6  
此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到 UFy"hJchO  
jN43vHm\Y9  
test.m:   L<**J\=7M  
X!%CYmIRb  
which test   xr*hmp1  
o3~ecJ?k  
c:\data\mlbook\test.m   J2W:Q  
+5:oW~ ;  
现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。   ~ g\GC  
WM_wkvY l  
小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径:   -_RMiGM?T  
hI{M?LQd  
1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。   ], HF) 21  
pIy+3&\e;  
2.MATLAB在执行matlabrc.m时,同时也会在预设搜寻路径中寻找startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在MATLAB启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令),放在此档案中。   |i7j }i  
gE>_:s   
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   AF}6O(C~  
X>`e(1`_O  
1.将test视为使用者定义的变数。 tGcp48R-:+  
l |c#  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 E6  2{sA^  
{ ke}W  
3.若test不是永久常数,检查其是否为目前工作目录下的M档案。 pLvvv#Y  
U!rhj&n  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 Rh:edQ #  
HH+$rrTT  
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。   451TTqc  
8MH ZWi  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   VgHVj)ir  
V9tG2m Lf>  
n .{Ud\|  
$-zt,iRyV  
YM*{^BXp  
k/&~8l.$  
1-6、资料的储存与载入   n-P)X<\  
Bg?f}nu7  
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:   ]D@_cxud3  
3(De> gs$  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 Hvto]~=GQ  
^x8yW brE  
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。   2`XG"[@  
gn>qd6P  
以下为使用save命令的一个简例:   IXaF(2>  
h#ogL-UU  
who % 列出工作空间的变数   .]_ (>^6  
N<lO!x1[H*  
Your variables are:   Lb2bzZbhx  
o\oS_f:RD  
B h j y   bn b:4?d]  
y6 bl&_  
ans i x z   \zA G#{  
'gDhi!h%  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   UQmdm$.  
aXAV`%b  
dir % 列出现在目录中的档案   YY\$lM  
h JVy-]  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc    \^$g%a  
uTgvMkO  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   9"5J-a'  
FwB }@)3  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   %s}c#n)N  
&Ff#E?Y4|  
delete test.mat % 删除test.mat   9ZbT41  
JVPl\I  
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:   0}a="`p#<  
sEQAC9M  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 8reis1]2S  
+j*hbG=  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   73b(A|kQ@  
\yIan<q  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   r5h+_&v,M  
`Ap<xT0H  
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。 }YiE} +VW|  
'&XL|_Iq  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。 \e89 >m  
IY Ilab\TZ  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     x4$#x70?  
c7~+ 5  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   JDTlzu1hR  
%XX(x'^4  
load filename:load会寻找名称为filename.mat的档案,并以二进制格式载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。load filename -ascii:load会寻找名称为filename的档案,并以ASCII格式载入。   7+!4pf  
{yo<19kV@  
若以ASCII格式载入,则变数名称即为档案名称(但不包含副档名)。若以二进制载入,则可保留原有的变数名称,如下例:   h!k[]bt5  
E}7@?o7u}  
clear all; % 清除工作空间中的变数   ZCP r`H  
U3R;'80 f  
x = 1:10;   r#svj*dn  
,".1![b  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   }@Ap_xW  
4=BIYC"Lu  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   >(>,*zP<9  
fVb~j;  
who % 列出工作空间中的变数   2P`Z >_  
<'{*6f@n  
Your variables are:   d`}t!]Gg  
Pv- i.  
testfile x   RM\A$.5  
Aoi) 11>  
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。   } D'pyTf[  
T?4pV#  
1-7、结束MATLAB   ^Z dDs8j  
XfYMv38(  
有三种方法可以结束MATLAB:   =tkO^  
Mm&#I[:  
1.键入exit })?t:zX#*  
 ;rH<  
2.键入quit F'~\!dNL  
$(3mpQAg  
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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