首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> MATLAB,SCILAB,Octave,Spyder -> MATLAB入门教程-MATLAB的基本知识 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

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     +RR6gAma}<  
'irwecd8  
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:   b`j9}t Z  
r$'.$k\  
>> (5*2+1.3-0.8)*10/25   pR=R{=}wV  
4,h)<(d{  
ans =4.2000   /FpPf[  
K ;]dZ8  
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。 {Oq8A.daJ  
v.vkQQ0[9  
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。   (: k n)  
0dS(g&ZR  
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:   L;L_$hu)  
Z(t O]tQE  
x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25   ; lrO?sm  
gd#?rc*f<3  
x = 42   O;McPw<&\:  
,`!lZ| U  
此时MATLAB会直接显示x的值。由上例可知,MATLAB认识所有一般常用到的加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)的数学运算符号,以及幂次运算(^)。   JC~4B3!  
{D(l#;,iX2  
小提示: MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration)。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。     "rEfhzmyF  
Qb%; |li  
若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例: j)@{_tv6;  
h6<i,1gQ1  
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);   ZGI<L  
) R5j?6}xF  
若要显示变数y的值,直接键入y即可:   \-{$IC-L  
Nge@8  
>>y   Z)=S>06X Q  
E4Ez)IaKyi  
y =-0.0045   D)l\zs%ie  
Y}s6__  
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。 Dd/]?4  
_h,_HW)G  
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:   xx7&y !_  
%hZX XpuO  
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 +oO7UWs>6  
JdUdl_D z  
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 yD.(j*bMK;  
Jg{K!P|i  
angle(z):复 数z的相角(Phase angle) @p^EXc*|  
LikCIO  
sqrt(x):开平方 _y>drvg  
:V#xrH8R  
real(z):复数z的实部 f?eq-/UR  
jOGiT|A  
imag(z):复数z的虚 部 O0`ofFN  
0`p"7!r  
conj(z):复数z的共轭复数 }U5$~, *p  
$ve$Sq  
round(x):四舍五入至最近整数 @(E6P;+{  
0.nkh6 ?  
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 On!+7is'  
!v9`oL26  
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 m?Cb^WgcF  
J.U%W}Hx  
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 KD+&5=Y  
*3@8,~_tp  
rat(x):将实数x化为分数表示 B1E:P`t  
T \- x3i  
rats(x):将实数x化为多项分数展开 oTXIs4+G  
yI07E "9  
sign(x):符号函数 (Signum function)。   `U\l: ~]e  
& ?5)Jis:  
当x<0时,sign(x)=-1;   ya^8mp-  
%Ny1H/@Q1+  
当x=0时,sign(x)=0;   `nEqw/I  
eX}aa0  
当x>0时,sign(x)=1。   #8M^;4N >[  
%{:pBt:Z  
> 小整理:MATLAB常用的三角函数 gp$Rf9\  
:7obxW1X  
sin(x):正弦函数 i1KjQ1\a+  
c>3? T^=  
cos(x):馀弦函数 h4hp5M  
@]2aPs} }6  
tan(x):正切函数 ZfVY:U:o>  
F|.tn`j]U  
asin(x):反正弦函数 2|B@s3a  
nec}grA  
acos(x):反馀弦函数 W7_m,{q  
}''0N1,/  
atan(x):反正切函数 8No'8(dPX  
^*B@=  
atan2(x,y):四象限的反正切函数 ,2^A<IwR  
P(Zj}tGN  
sinh(x):超越正弦函数 HUCJA-OZGL  
u#^l9/tl  
cosh(x):超越馀弦函数 Fi;OZ>;a  
Y= =5\;-  
tanh(x):超越正切函数 83'+q((<  
,1~zMzw^  
asinh(x):反超越正弦函数 `T7TWv"M  
vRf$#fBEQ  
acosh(x):反超越馀弦函数 ME]89 T &  
n$7*L9)(C  
atanh(x):反超越正切函数   D2gyn-]\  
Lz-|M?(  
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: $ywROa]  
;C:|m7|  
x = [1 3 5 2];   6d/v%-3  
41+WIa L  
y = 2*x+1   }oSgx  
g&EK^q  
y = 3 7 11 5   3k(tv U+eC  
Q{'4,J-w  
小提示:变数命名的规则   Yl"CIgt  
]SPuNBsy)  
1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母   6Uq;]@k%  
 iD])E/  
我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:   |_7k*:#q:  
,RY;dX-#  
y(3) = 2 % 更改第三个元素   "%a<+D  
*!*%~h8V  
y =3 7 2 5   ^q& |7Ou-  
&HAu;u@  
y(6) = 10 % 加入第六个元素   dKU :\y  
*_#2|96)  
y = 3 7 2 5 0 10   -Eq[J k  
4E2/?3D  
y(4) = [] % 删除第四个元素,   fR{_P  
UQ7]hX9  
y = 3 7 2 0 10   U/cj_}uX  
ANM=:EtP  
在上例中,MATLAB会忽略所有在百分比符号(%)之後的文字,因此百分比之後的文字均可视为程式的注解(Comments)。MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算:   +TaxH;  
)rAJ>;  
x(2)*3+y(4) % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算   33D2^ Sf6"  
F.1u9)   
ans = 9   2QAP$f0Ln  
&k)v/  
y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算   qnWM  %k  
K{`R`SXD  
ans = 6 1 -1   _`^AgRE  
Z[] 8X@IPe  
在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 ~tRGw^<9  
|K{ d5\_  
6aHD?a o  
LW.j)wB]  
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   WcY_w`*L  
V.qH&FJ=l  
小整理:MATLAB的查询命令 3#dz6+  
v7KBYN  
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。)   U$+,|\9  
Aaq%'07ihW  
将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):   i\b^}m8c.N  
C,$o+q*)W9  
z = x'   >1Hv c7DP  
|&W4Dk n  
z = 4.0000   } eHxw+.  
D|m3. si  
   5.2000   GQhy4ji'z  
gt(p%~  
   6.4000   L*,h=#x(  
=7H\llL4BC  
   7.6000   kV T |(Y  
1;S?9N_B  
   8.8000   #Y=b7|l  
 +PADy8  
   10.0000     3BD&;.<r  
6m(? (6+;K  
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:   6k>5+-&_  
N"G\ H<n  
length(z) % z的元素个数   A[7H-1-  
Z4As'al  
ans = 6   (hZNWQ0  
0#8, (6  
max(z) % z的最大值   n;kWAYgg  
oQm XKV+[v  
ans = 10   h^Yh~84T  
p_&B+ <z  
min(z) % z的最小值   f+s)A(?3  
phf{b+'#X  
ans =   4   \mJR^t  
.xmB8 R  
小整理:适用於向量的常用函数有: Db*b"/]  
fiA8W  
min(x): 向量x的元素的最小值 AA=rjB9  
'<<@@.(f  
max(x): 向量x的元素的最大值 j n SZ@u  
V?"U)Y@Y  
mean(x): 向量x的元素的平均值 =P9rOK=  
gzSm=6Qw0  
median(x): 向量x的元素的中位数 YLA(hg|  
JU5,\3Lz#  
std(x): 向量x的元素的标准差 IZLCwaW  
:{Z%dD  
diff(x): 向量x的相邻元素的差 HpIi-Es7C  
p"~@q}3  
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) v@yqTZ  
4~$U#$u_  
length(x): 向量x的元素个数 O{\<Izm`D  
Hf_ pe  
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 /|UbYe,  
=EA @  
sum(x): 向量x的元素总和 CL7 /J[TS  
@jMo/kO/A  
prod(x): 向量x的元素总乘积 uuD2O )v  
N5=}0s]e  
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 `RE>gX  
2W_[|.;'  
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 .-& =\}^2l  
DA>nYj-s  
dot(x, y): 向量x和y的内 积 L[*cbjt[  
mr G?5.7W  
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。)   ]:?S}DRG  
2~g-k 3  
:R:@V#Y  
Lk#)VGk:  
%++: K  
<kwF<J  
若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:   6 ]<yR> '  
2h*aWBLk  
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];     9IG<9uj  
%'e$N9zd  
A =     \vc&V8  
*)^ ZUk  
1  2  3  4     mdrqX<x'~  
<6+B;brh  
5  6  7  8     V3VTbgF  
]|w~{X!b4  
9  10 11  12   p= x &X~  
lnjs{`^  
同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:   tq'hiS(b  
z4(\yx  
A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值   Wrp+B[ {r\  
udr|6EjD.  
A =     IV':sNV  
&{a#8sbf#c  
1  2  3  4   G@jx&#v  
xnWezO_  
5  6  5  8     mA,{E-T  
CA&VnO{r  
9  10 11  12     `H*mQERb  
BU>R<A5h  
B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵B   `uusUw-Gf  
5-({z%:P  
B = 5 6 5   eA?|X|  
-:45Q{u/  
A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入A   !~'D;Jh  
p*YV*Arv  
A =     b{-|q6  
]qq2VO<b  
1  2  3   4  5     Tl-%;X<X  
@t$yg$Q?[  
5  6  5   8  6     y>u |3:z  
E1Q#@*rX>  
9  10 11  12  5   t&5Ne ?  
UEYJd&n0CB  
A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)   :2vuc!Pu  
!-%%94Q  
A =     x*TJYST  
ObreDv^,  
1  3  4  5     |90/tNe  
+`B^D  
5  5  8  6     0xCe6{86  
TEj"G7]1$A  
9  11 12  5   +tg${3ti_  
3tUn?; 9B  
A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列     Lrr(7cH,  
Sz1J4$5  
A =     e(b$LUV  
]E DC s?,  
1  3   4   5     j*f\Z!EeZ  
r[7*1'. p  
5  5   8   6     P;'ZdZ(SLu  
D97 vfC  
9  11  12  5   itiSZL,  
_;S~nn  
4  3   2   1   fN<Y3^i"  
Q4]O d{[  
A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)   fF9hL3h?)  
@"^7ASd%  
A =     .V UnOdI  
m&(qr5>b  
5  5   8   6     8.IenU9  
a gL@A  
9  11  12  5   mC(YO y  
h>!9N dzG  
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。   ZU z7h^3@  
}:J-o  
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)。   `P:[.hRu  
;7H^;+P  
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:   ,zK E$  
Co=Bq{GY  
B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数   U+E9l?4R  
H5UF r,t  
B =   c"1Z,M;G  
R)isWw4  
5   8     0&2`)W?9  
#ZnNJ\6  
9   12     SdnO#J}{  
HRu;*3+%>F  
5   6   I-Ut7W  
9v 8^uPA  
11  5   d 792#Dc  
PQh s^D  
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。   &rX#A@=  
8`]yp7ueS  
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:   vr2PCG[~  
%p&y/^=0I  
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10, \W= qqE]  
:IfwhI)  
z =     Q#K10*-O6  
%9S0!h\  
7.5000   A%^7D.j  
E'SDT*EI  
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:   WNQ<XB qAw  
l5KO_"hy  
z = 10*sin(pi/3)* ...   G\V*j$}!  
HXZ,"S  
sin(pi/3);   * >8EMq\^  
B_b5&M@  
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:   %*Uc,V  
iJmzVR+  
who   MPw?HpM  
x7G*xHJ  
Your variables are:   _u~0t`f~  
mF jM6pmo  
testfile x   Eciu^  
Vi}E9I4  
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:   %:;g|PC  
!H9^j6|  
whos   x',6VTz^  
}@tgc?C D  
Name Size Bytes Class   1)z Xv  
*yjnC  
A 2x4 64 double array   ={N1j<%fh  
n5^57[(  
B 4x2 64 double array   # h4FLF_w  
G'(rjH>q  
ans 1x1 8 double array   n&?)gKL0g  
t*)mX2R,  
x 1x1 8 double array   &oy')\H  
(+/d*4  
y 1x1 8 double array   n+YUG  
SO[ u4b_"h  
z 1x1 8 double array   *)6\ V}`  
X;l/D},.  
Grand total is 20 elements using 160 bytes   MtN!Xx  
aJA(UN45  
使用clear可以删除工作空间的变数:   N0vECk  
n^O!93a  
clear A   zR]!g|;f  
|\G^:V[.  
A   0\B{~1(^  
M6Np!0G  
??? Undefined function or variable 'A'.   nbf/WOCk  
8"ZS|^#  
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:   \hBzP^*"n  
rKyulgP  
pi   c:>&YGmhu  
p:W]  
ans = 3.1416   h& }iH  
bcpsjUiy#  
下表即为MATLAB常用到的永久常数。   kV4Oq.E  
$uyx  
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 hwJ>IQ1  
C])s'XTs  
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 UOl*wvy  
@DY"~c cH  
inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 1 ptyiy  
UXJblo#  
pi:圆周率 p(= 3.1415926...) cBZEyy&  
~QxW^DGa7]  
realmax:系统所能表示的最大数值   ov;^ev,(  
Ef28  
realmin:系统所能表示的最小数值 IM/xBP  
PoPR34] ^J  
nargin: 函数的输入引数个数 3,6f}:CG  
Y_!+Y<x7v  
nargin: 函数的输出引数个数   ljOY;WV3  
fi%i 2Wy  
1-2、重复命令   vO~  Tx  
; teM^zyI  
最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:     GJr mK  
*q k7e[IP  
for 变数 = 矩阵;     "NGfT:HV  
>V27#L2:J  
运算式;     t&J A1|q  
R]&Csr#~  
end   %]DA4W  
1Kk6n UIN  
其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行,来执行介於for和end之间的运算式。因此,若无意外情况,运算式执行的次数会等於矩阵的行数。   dgoAaS2M  
t(uvc{K *  
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):   *URT-+'  
Z/ jmi  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   QRf>lZP  
L6{gwoZf3  
for i = 1:6,   vJ^~J2#5  
}P.Z}n;Uj  
x(i) = 1/i;   v x/YWZ  
:,Y1#_\  
end     xn503,5G*7  
UgS`{&b36  
在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列:     ~h;   
b(;u2 8  
format rat % 使用分数来表示数值   >WD HRC  
B#jnM~fJz  
disp(x)   (b<0=U   
 ,S=[#  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   L#byYB;E{  
_r{H)}9  
for圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i列、第j行的元素为     \+O.vRc"M  
6` TwP\!$/  
h = zeros(6);   6Uk+a=Ar  
\j62"  
for i = 1:6,   Qa )+Tv  
Hf]:m hH  
for j = 1:6,   ?1JY6v]h4  
NOXP}M  
h(i,j) = 1/(i+j-1);     DMG~56cTO,  
s~A-qG>  
end     D~ Y6%9  
8e*skL  
end     +?o!"SJ  
4F#H$`:[  
disp(h)     ?0qD(cfx<  
X_o#!  
1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6   EOrui:.B)  
S=!WFKcJR  
1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7   },l i'r#p  
B=a+cT  
1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8   [StnKQ?"wz  
BKg8p]`+  
1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9     xyk%\&"7  
7b>_vtrt  
1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10     /x ?@M n>  
[8sYEh  
1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11   I$t8Ko._"  
h2Nt@  
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。   y%i9 b&gDd  
rC^ 5Z  
Zpkd8@g@  
lK=Is v+  
在下例中,for?圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和:     H}F UgA;  
/f1]U LmC:  
for i = h,   |gO7`F2  
lfHN_fE>Mq  
disp(norm(i)^2); % 印出每一行的平方和   m1pA]}Y/5o  
A[+)PkR  
end   mufGv%U2  
-a)1L'R  
)Ri!  
9AVj/?kmU  
1299/871   +Pl)E5W!=`  
H_RfIX)X  
282/551     \s*UUODWK  
#kM|!U=  
650/2343   Ow/,pC >V  
f X[xZGV,  
524/2933   B<SE|~\2  
b_~XTWP$l  
559/4431   ?0/$RpFEM#  
+s}&'V^  
831/8801   !~vK[G(R  
2@ZVEN  
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。   P! +Gwm{  
;Yee0O!d4  
令一个常用到的重复命令是while?圈,其基本形式为:   7?whxi Qs  
QGuqV8 y0  
while 条件式;   $^iio@SW{  
W9%v#;2  
运算式;   e&z@yy$  
+ kKanm[!v  
end   e n~m)r3&  
wPM>-F  
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:     6AJk6 W^Z  
wI|h9q1U  
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵   4C3_ gm  
i`gM> q&  
i = 1;   ~ZVz sNrx  
lwf4ke  
while i <= 6,     nm1dd{U6^  
!ddyJJ^a  
x(i) = 1/i;     $.Tn\4z&  
`Jc/ o=]  
i = i+1;     IADHe\.  
~-zIB=TyK  
end   Wz' !stcp  
hEB5=~A_  
format short zE/l  
V gMgeja  
pZ>yBY?R8>  
.3C::~:  
1-3、逻辑命令   Qa_V  
ar<8wq<4G  
最简单的逻辑命令是if, ..., end,其基本形式为:   csW\Q][  
o9e8Oj&  
if 条件式;     v%qOW)].  
|;US)B8}*Z  
运算式;     $b|LZE\bU.  
g{DehBM  
end     X~jdOaq{F:  
o`c+eMwr(  
if rand(1,1) > 0.5,     ~g=& wT11  
Br9j)1;  
disp('Given random number is greater than 0.5.');   R0INpF';  
~QbHp|g  
end     -Rw3[4>@O"  
(O+d6oT=Z2  
Given random number is greater than 0.5. <ZSXOh,'  
|s! _;6  
44*#qLN  
] x)>q  
1-4、集合多个命令於一个M档案     ;"nO'wN:h  
o08g]a  
若要一次执行大量的MATLAB命令,可将这些命令存放於一个副档名为m的档案,并在 MATLAB提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令的档案都以m为副档名,因此通称M档案(M-files)。例如一个名为test.m的M档案,包含一连串的MATLAB命令,那麽只要直接键入test,即可执行其所包含的命令:   ,A{Bx`o?  
u*@R`,Y   
pwd % 显示现在的目录   h,Hr0^?  
QWOPCoUet  
ans =     H*N<7#  
"?zWCH  
D:\MATLAB5\bin   X6 BIZ  
i)e6 U(H  
cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录   &tZIWV1&  
I4N7wnBp  
type test.m % 显示test.m的内容   {%3WHGr%L  
Vx<{cHQQ  
% This is my first test M-file.   F[}#7}xjA  
90}vFoy  
% Roger Jang, March 3, 1997   &)k=ccm  
/^xv1F{  
fprintf('Start of test.m!\n');   ^rJTlh 9  
:<P4=P P  
for i = 1:3,   l{7}3Am6  
myA;Y  
fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3);     g*b`o87PI  
xH2'PEjFM  
end   6c]4(%8  
#[M^Q h  
fprintf('End of test.m!\n');   SOR\oZ7  
7310'wc  
test % 执行test.m   >;Hx<FKxP  
bWA_a]G  
Start of test.m!   01@ WU1IN  
%EU_OS(u.{  
i = 1 ---> i^3 = 1   ouCh2Y/_  
^rfR<Q`  
i = 2 ---> i^3 = 8   ~:JAWs$\V  
-E\G3/*51  
i = 3 ---> i^3 = 27   OT\D;Z"__I  
g sm%4>sc  
End of test.m!   Mk#r_:[BS  
}K 'A/]'  
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。   p|->z  
Cl3vp_  
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:   Vw w 211  
RCTqV.L  
function output = fact(n)   PFpFqJ)Cs"  
!X7z y9  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer.   Kv* 1=HES  
eWqS]cM#  
output = 1;     0z \KI?kd  
w aniCE o  
for i = 1:n,     6%p6BK6  
h:bx0:O"  
output = output*i;     ?&0CEfa?  
1 0zM8<bl  
end     7a9">:~  
U $#^ e  
其中fact是函数名,n是输入引数,output是输出引数,而i则是此函数用到的暂时变数。要使用此函数,直接键入函数名及适当输入引数值即可:   hvTc( 0;mB  
{s@!N  
y = fact(5)   ;sA 5&a>!  
{G=>WAXo  
y = 120   f ] *w1  
b [HnhAI  
(当然,在执行fact之前,你必须先进入fact.m所在的目录。)在执行fact(5)时, P\ P=1NM  
pWzYC@_W  
MATLAB会跳入一个下层的暂时工作空间(Temperary workspace),将变数n的值设定为5,然後进行各项函数的内部运算,所有内部运算所产生的变数(包含输入引数n、暂时变数i,以及输出引数output)都存在此暂时工作空间中。运算完毕後,MATLAB会将最後输出引数output的值设定给上层的变数y,并将清除此暂时工作空间及其所含的所有变数。换句话说,在呼叫函数时,你只能经由输入引数来控制函数的输入,经由输出引数来得到函数的输出,但所有的暂时变数都会随着函数的结束而消失,你并无法得到它们的值。   NUnwf h  
-ioO8D&!  
小提示:有关阶乘函数 前面(及後面)用到的阶乘函数只是纯粹用来说明MATLAB的函数观念。若实际要计算一个正整数n的阶乘(即n!)时,可直接写成prod(1:n),或是直接呼叫gamma函数:gamma(n-1)。   8Q/cJ+&  
< k(n%  
MATLAB的函数也可以是递?式的(Recursive),也就是说,一个函数可以呼叫它本身。 ~L&z? 'V  
)xc1Lsrr9  
举例来说,n! = n*(n-1)!,因此前面的阶乘函数可以改成递式的写法:   "d/54PKWx  
ISZEP8w  
function output = fact(n)   0o7o;eN  
t_I-6`8o]  
% FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively.   " xC$Ko _  
wIRU!lIF9  
if n == 1, % Terminating condition   0KExB{K  
fATnza  
output = 1;    XU"G  
%mlH  
return;   |C./gdq  
zLr:zfl  
end   w,6gnO  
^&F.T-(A  
output = n*fact(n-1);     6G4~-_  
0p3) t  
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。   uAYDX<Ja9  
uuHs)  
qu1! KS  
f~?5;f:E  
1-5、搜寻路径   _JpTHpqu  
ve/.q^JeJ  
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:   ?aaYka]  
#( 4)ps.  
path     Y]&2E/oc  
\RVfgfe  
MATLABPATH   <!W9E M  
!x-9A  
d:\matlab5\toolbox\matlab\general   <vg|8-,#m  
:`yW^b  
d:\matlab5\toolbox\matlab\ops   wMm+E "}W  
2MXg)GBcU>  
d:\matlab5\toolbox\matlab\lang   +A 6kw%"  
s*CBYzOm  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elmat     Z~ q="CA4  
4. %/u@rAi  
d:\matlab5\toolbox\matlab\elfun     F ww S[ 3  
[mUC7Kpi  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specfun     l0!`>Xx[b  
IQ#Kod;)  
d:\matlab5\toolbox\matlab\matfun     yF XPY=EQ  
tPJU,e)  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datafun   eZpi+BRS6  
6XhS g0s  
d:\matlab5\toolbox\matlab\polyfun   's8LrO(=  
k~Y_%#_  
d:\matlab5\toolbox\matlab\funfun   }z-)!8vF  
noWwX  
d:\matlab5\toolbox\matlab\sparfun   cpq0' x\  
5n2}|V$VqP  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph2d   S`spUq1o  
KH$o X\v  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graph3d   65c#he[_Y  
(a|Wq{`[  
d:\matlab5\toolbox\matlab\specgraph     ltl(S Ii  
]waCYrG<sY  
d:\matlab5\toolbox\matlab\graphics   "aGpC{  
[+dTd2uZ<\  
d:\matlab5\toolbox\matlab\uitools   !\Q/~p'jS  
b\"2O4K,)  
d:\matlab5\toolbox\matlab\strfun   wqn }t]  
w`Z@|A  
d:\matlab5\toolbox\matlab\iofun   rI]n4>k{  
q'[yYPDX5x  
d:\matlab5\toolbox\matlab\timefun   `ucr;P  
ps]s Tw  
d:\matlab5\toolbox\matlab\datatypes   75H5{#)  
ByXcs'  
d:\matlab5\toolbox\matlab\dde   WB|SXto%4D  
}15ooe%  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos   1QDAfRx  
'"Dgov$q  
d:\matlab5\toolbox\tour     KA {Y*m^7  
<7~+ehu  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simulink   JMYM}G  
T$xY]hqr  
d:\matlab5\toolbox\simulink\blocks   DvXbbhp  
)x&}{k6 %  
d:\matlab5\toolbox\simulink\simdemos     `ZAGseDd~  
!*|`-woE  
d:\matlab5\toolbox\simulink\dee   \ 5^GUT  
$zV[- d  
d:\matlab5\toolbox\local   n&uD=-  
,ffH:3F  
此搜寻路径会依已安装的工具箱(Toolboxes)不同而有所不同。要查询某一命令是在搜寻路径的何处,可用which命令:     7b[vZNi_  
bQ2 '*T  
which expo   {-Y% wM8<i  
t[cZ|+^]  
d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m   fNaS?tV)  
fDY#&EO: %  
很显然c:\data\mlbook并不在MATLAB的搜寻路径中,因此MATLAB找不到test.m这个M档案:   z+B"RV  
/7<l`RSr  
which test   'Sjcm@ILm  
hGvuA9d~  
c:\data\mlbook\test.m   H<YS2Ed  
9ozUg,+Z|J  
要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令:   =h 2zIcj  
j_*#"}Lcp  
path(path, 'c:\data\mlbook');     ra k@oW]  
gG.b=DvzY  
此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到 p1L8g[\  
hK&/A+*  
test.m:   J Covk1  
"(rG5z3P  
which test   miZ&9m  
>*%mJX/F  
c:\data\mlbook\test.m   Am? dHP  
*L.+w-g&&  
现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。   ?F9:rUyN  
N&t+*kF_  
小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径:   }l>0m  
=F5(k(Ds  
1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。   BK8)'9/  
V '4sOn  
2.MATLAB在执行matlabrc.m时,同时也会在预设搜寻路径中寻找startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在MATLAB启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令),放在此档案中。   C. Hr  
v(/T<^{cuk  
每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为:   ^?H3:CS  
4b B)t#  
1.将test视为使用者定义的变数。 SablF2doa  
EI*B(  
2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 _fu?,  
wBUn*L  
3.若test不是永久常数,检查其是否为目前工作目录下的M档案。 @exeHcW61  
T8 ,?\7)S9  
4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 #B3P3\  
V3NQij(  
5.若在搜寻路径中找不到,则MATLAB会发出哔哔声并印出错误讯息。   2n] Br  
{re<S<j&  
以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。   p ] V  
J?~El&  
*1fq:--  
l#_(suo64  
1>1&NQ#}  
QQUYWC  
1-6、资料的储存与载入   |<l  sv  
E {$Jk]c  
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:   l.c*, 9  
xn'&TQo0  
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。 +pcpb)VL  
@Q;%hb  
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。   +,&8U&~`  
%- W3F5NK  
以下为使用save命令的一个简例:   |^^'GZ%a  
/G`'9cD  
who % 列出工作空间的变数   &>zzR$#1  
9K`(Ys&  
Your variables are:   d|!FI/  
*UVo>;  
B h j y   ^u@"L  
]Z?y\L*M-  
ans i x z   cRm+?/  
wJs #rkW  
save test B y % 将变数B与y储存至test.mat   C:+-T+m[  
!e5!8z  
dir % 列出现在目录中的档案   slC 38  
}&+b\RE  
. 2plotxy.doc fact.m simulink.doc test.m ~$1basic.doc   /gWaxR*m  
+>b~nK>M  
.. 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat   OT[&a6_  
i^9,.$<1  
1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat   ZS*PY,  
cn62:p]5  
delete test.mat % 删除test.mat   c]SXcA;Pmv  
0x&-/qce6W  
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:   *E*= ;BG  
TYv'#{  
save filename x -ascii:将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。 ]}t6V]`Q  
kjVUG >e>  
Save filename x -ascii -double:将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。   3 q1LIM  
$T.u Iq  
另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。   37OU  
pZo:\n5o  
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。 <$6r1y*G  
zl?Gd4  
因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。  .dA_}  
:w|ef;  
若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。     _ebo  
7Gwn,&)  
load命令可将档案载入以取得储存之变数:   d}@b 3   
SlU?,)J}  
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。   Rcg q7W  
~s3X&!#   
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:   8DAHaS;  
=geopktpf  
clear all; % 清除工作空间中的变数   63'Rw'g^|2  
\wMqVRPoQ  
x = 1:10;   6pJFrWe{  
E}?n^Zf  
save testfile.dat x -ascii % 将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案   /g/]Q^  
b |SDg%e  
load testfile.dat % 载入testfile.dat   tx` Z?K[  
S vTd#>ke  
who % 列出工作空间中的变数   R[#Np`z  
Pz\4#E]  
Your variables are:   voX4A p l  
^/6LVB*  
testfile x   E?v9c>c  
<M){rce  
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。   pc/x&VY%  
o,r72>|  
1-7、结束MATLAB   |Y-{)5/5}  
M `O=rH }  
有三种方法可以结束MATLAB:   4{PN9i E  
^LI\W'K  
1.键入exit "A( D}~i  
! 3 ;;6  
2.键入quit #%9t-  
WswM5RN  
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
查看本帖完整版本: [-- MATLAB入门教程-MATLAB的基本知识 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计