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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}tZ 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。 (: kn) 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_$hu) Z(tO]tQE x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25 ;lrO?sm gd#?rc*f<3 x = 42 O;McPw<&\: ,`!lZ|
U 此时MATLAB会直接显示x的值。由上例可知,MATLAB认识所有一般常用到的加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)的数学运算符号,以及幂次运算(^)。 JC~4B3! {D(l#;,iX2 小提示: MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration)。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。 "rEfhzmyF Qb%;
|li 若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例: j)@{_tv6; h6<i,1gQ1 y = sin(10)*exp(-0.3*4^2); ZGI<L ) R5j?6}xF 若要显示变数y的值,直接键入y即可: \-{$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_Dz 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-/U R 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 $v e$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 |&W4Dkn 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 oQmXKV+[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
nSZ@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 I ZLCwaW :{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[ mrG?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-k3 :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$Q?[ 5 6 5 8 6 y>u|3:z E1Q#@*rX> 9 10 11 12 5 t&5 Ne ? UEYJd&n0CB A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列) :2vuc!Pu !-%%94 Q A = x*TJYST ObreDv^, 1 3 4 5 |90/tNe +`B^D 5 5 8 6 0xCe6{86 TEj"G7]1$A 9 11 12 5 +tg${3ti_ 3tUn?;9B A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列 Lrr(7cH, Sz1 J4$5 A = e(b$LUV ]EDCs?, 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]Od{[ A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行) fF9hL3h?) @"^7ASd% A = .VUnOdI 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。 ZUz7h^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 9 v8^uPA 11 5 d 79 2#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<XBqAw 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?CD Name Size Bytes Class 1)zXv *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 $u yx 小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位 hwJ>IQ1 C])s'XTs eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 UOl*wvy @DY"~ccH inf:无限大, 例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number) ,例如0/0 1
ptyiy UXJblo# pi:圆周率 p(= 3.1415926...) cBZEyy& ~QxW^DGa7] realmax:系统所能表示的最大数值 ov;^ev,( Ef28 realmin:系统所能表示的最小数值 IM/xBP PoPR34]^J nargin: 函数的输入引数个数 3,6f}:CG Y_!+Y<x7v nargin: 函数的输出引数个数 ljOY;WV3 fi%i
2Wy 1-2、重复命令 vO~Tx ; teM^zyI 最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为: GJrmK *qk7e[IP for 变数 = 矩阵; "NGfT:HV >V27#L2:J 运算式; t&J A1|q R]&Csr#~ end %]DA4W 1Kk6nUIN 其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行,来执行介於for和end之间的运算式。因此,若无意外情况,运算式执行的次数会等於矩阵的行数。 dgoAaS2M t(uvc{K* 举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence): *URT-+' Z/ jmi x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵 QRf>lZP L6{gwoZf3 for i = 1:6, vJ^~J2#5 }P.Z}n;Uj x(i) = 1/i; v
x/YWZ :,Y1#_\ end xn503,5G*7 UgS`{&b36 在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列: ~h; b(;u2 8 format rat % 使用分数来表示数值 >WDHRC B#jnM~fJz disp(x) (b<0=U ,S=[# 1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 L#byYB;E{ _r{H)}9 for圈可以是多层的,下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i列、第j行的元素为 \+O.vRc"M 6` TwP\!$/ h = zeros(6); 6Uk+a=Ar \j62" for i = 1:6, Qa )+Tv Hf]:mhH 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$`:[ disp(h) ?0qD(cfx< X_o#! 1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 EOrui:.B) S=!WFKcJR 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 },l
i'r#p B=a+cT 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 [StnKQ?"wz BKg8p]`+ 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 xyk%\&"7 7b>_vtrt 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 /x ?@Mn> [8sYE h 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11 I$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: 6AJk6W^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; $b|LZE\bU. g{DehBM end X~jdOaq{F: o`c+eMwr( if rand(1,1) > 0.5, ~g=&wT11 Br9j)1; disp('Given random number is greater than 0.5.'); R0INpF'; ~QbHp|g end -Rw3[4>@O" (O+d6oT=Z2 Given random number is greater than 0.5. <ZSXOh,' |s!
_;6 44*#qLN ] x)>q 1-4、集合多个命令於一个M档案 ;"nO'wN:h o08g]a 若要一次执行大量的MATLAB命令,可将这些命令存放於一个副档名为m的档案,并在 MATLAB提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令的档案都以m为副档名,因此通称M档案(M-files)。例如一个名为test.m的M档案,包含一连串的MATLAB命令,那麽只要直接键入test,即可执行其所包含的命令: ,A{Bx`o? u*@R`,Y
pwd % 显示现在的目录 h,Hr0^? QWOPCoUet ans = H*N <7# "?zWCH D:\MATLAB5\bin X6
BIZ i) e6U(H cd c:\data\mlbook % 进入test.m所在的目录 &tZIWV1& I4N7wnBp type test.m % 显示test.m的内容 {%3WHGr%L Vx<{cHQQ % This is my first test M-file. F[}#7}xjA 90}vFoy % Roger Jang, March 3, 1997 &)k=ccm /^xv1F{ fprintf('Start of test.m!\n'); ^rJTlh
9 :<P4=P P for i = 1:3, l{7}3Am6 my A;Y fprintf('i = %d ---> i^3 = %d\n', i, i^3); g*b`o87PI xH2'PEjFM end 6c]4(%8 #[M^Q
h fprintf('End of test.m!\n'); SOR\oZ7 7310'wc test % 执行test.m >;Hx<FKxP bWA_a]G Start of test.m! 01@WU1IN %EU_OS(u.{ i = 1 ---> i^3 = 1 ouCh2Y/_ ^rfR<Q` i = 2 ---> i^3 = 8 ~:JAWs$\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
aniCEo for i = 1:n, 6%p6BK6 h:bx0:O" output = output*i; ?&0CEfa? 10zM8<bl end 7a9">:~ U $#^ e 其中fact是函数名,n是输入引数,output是输出引数,而i则是此函数用到的暂时变数。要使用此函数,直接键入函数名及适当输入引数值即可: hvTc( 0;mB {s@!N y = fact(5) ;sA
5&a>! {G=> WAXo y = 120 f
] *w1 b [HnhAI (当然,在执行fact之前,你必须先进入fact.m所在的目录。)在执行fact(5)时, P\ P=1NM pWzYC@_W
MATLAB会跳入一个下层的暂时工作空间(Temperary workspace),将变数n的值设定为5,然後进行各项函数的内部运算,所有内部运算所产生的变数(包含输入引数n、暂时变数i,以及输出引数output)都存在此暂时工作空间中。运算完毕後,MATLAB会将最後输出引数output的值设定给上层的变数y,并将清除此暂时工作空间及其所含的所有变数。换句话说,在呼叫函数时,你只能经由输入引数来控制函数的输入,经由输出引数来得到函数的输出,但所有的暂时变数都会随着函数的结束而消失,你并无法得到它们的值。 NUnwf
h -ioO8D&! 小提示:有关阶乘函数 前面(及後面)用到的阶乘函数只是纯粹用来说明MATLAB的函数观念。若实际要计算一个正整数n的阶乘(即n!)时,可直接写成prod(1:n),或是直接呼叫gamma函数:gamma(n-1)。 8Q/cJ+& < k(n% MATLAB的函数也可以是递?式的(Recursive),也就是说,一个函数可以呼叫它本身。 ~L&z?'V )xc1Lsrr9 举例来说,n! = n*(n-1)!,因此前面的阶乘函数可以改成递式的写法: "d/54PKWx I SZEP8w function output = fact(n) 0o 7o;eN t_I-6`8o] % FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively. "xC$Ko _ wIRU!lIF9 if n == 1, % Terminating condition 0KExB{ K
fATnza output = 1;
XU"G %m lH return; |C./gdq zLr:zf l 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 <!W9EM !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 lt l(SIi ]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 $zV[-d d:\matlab5\toolbox\local n&uD=- ,ffH:3F 此搜寻路径会依已安装的工具箱(Toolboxes)不同而有所不同。要查询某一命令是在搜寻路径的何处,可用which命令: 7b[vZNi_ bQ2 '*T which expo {-Y% wM8<i t[cZ|+^] d:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m fNaS?tV) fDY#&EO: % 很显然c:\data\mlbook并不在MATLAB的搜寻路径中,因此MATLAB找不到test.m这个M档案: z+B"RV /7<l`RSr which test 'Sjcm@ILm hGvuA9d~ c:\data\mlbook\test.m H<YS2Ed 9ozUg,+Z|J 要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径,还是使用path命令: =h2zIcj j_*#"}Lcp path(path, 'c:\data\mlbook'); ra k@oW] gG.b=DvzY 此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径(键入path试看看),因此MATLAB已经"看"得到 p1L8g[\ hK&/A+* test.m: J Covk1 "(rG5z3P which test miZ&9m >*%mJX/F c:\data\mlbook\test.m Am?
d HP *L.+w-g&& 现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。 ?F9:rUyN N&t+*kF_ 小提示:如何在其启动MATLAB时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径: }l>0m =F5(k(Ds 1.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m(在c:\matlab之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下),MATLAB每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。 BK8)'9/ V'4sOn 2.MATLAB在执行matlabrc.m时,同时也会在预设搜寻路径中寻找startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在MATLAB启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令),放在此档案中。 C.
Hr v(/T<^{cuk 每次MATLAB遇到一个命令(例如test)时,其处置程序为: ^?H3:CS 4b B)t# 1.将test视为使用者定义的变数。 SablF2doa EI*B( 2.若test不是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 _f u?,
wBUn*L 3.若test不是永久常数,检查其是否为目前工作目录下的M档案。 @exeHcW61 T8,?\7)S9 4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。 #B3P3\ V3NQij( 5.若在搜寻路径中找不到,则MATLAB会发出哔哔声并印出错误讯息。 2n]Br {re<S<j& 以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。 p] V J?~El& *1fq :-- l#_(suo64 1>1&NQ#} QQUYWC 1-6、资料的储存与载入 |<l
sv E
{$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 | |