西工大matlab考试知识点整理.docx
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西工大matlab考试知识点整理
1.
p=[2,0,-3,71,-9,13];％建立多项式系数向量
x=roots（p）；％求根
2.
a=[2,3,-1;8,2,3;45,3,9];％建立系数矩阵a
b=[2;4;23];％建立列向量b
x=inv（a）*b
3.基本运算
sin（45*pi/180）
sqrt（2*exp（4.92+0.5）+1）
4.常用命令
命令含义
clc清除命令窗口的显示内容
clear清除Matlab工作空间中保存的变量
who或whos显示Matlab工作空间中的变量信息
dir显示当前工作目录的文件和子目录清单
cd显示或设置当前工作目录
type显示指定m文件的内容
help或doc获取在线帮助
quit或exit关闭/推出MATALB
5.matlab组成
菜单栏、工具栏、文件编辑窗口、命令窗口、工作空间、历史命令窗口、命令提示符、Start菜单
6.MATLAB提供的帮助信息有两类
简单纯文本帮助信息
Help
lookfor（条件比较宽松）例：
inverse
窗口式综合帮助信息（文字、公式、图形）
Doc
helpwin
7.符号计算
symsxyz％建立符号变量
[x,y,z]=solve（2*x+3*y-z-2,8*x+2*y+3*z-4,45*x+3*y+9*z-23）
8.求解定积分
求解I=
quad（'x.*log（1+x）',0,1）
或
symsx
nt（x*log（1+x）,0,1）
ans=
9.多项式曲线拟合
x=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
y=[1.2,3,4,4,5,4.7,5,5.2,6,7.2]
注：
一次多项式拟合：
p1=polyfit（x,y,1）
三次多项式拟合：
p3=polyfit（x,y,3）
plot原始数据、一次拟合曲线和三次拟合曲线
x2=1:
0.1:
10;
y1=polyval（p1,x2）
y3=polyval（p3,x2）
plot（x,y,’*’,x2,y1,‘:
’,x2,y3）
10.复数及其运算
MATLAB中复数的表达：
z=a+bi，其中a、b为实数。
MATLAB把复数作为一个整体，象计算实数一样计算复数。
11.矩阵是Matlab最基本的数据对象，并且矩阵的运算是定义在复数域上的。
12.Matlab程序控制结构
顺序结构
分支结构
if-then-else语句
if<判断语句>
语句1
end
if<判断语句>
语句1
else语句2
end
switch-case语句
switch<判断值>
case判断值1
语句1
case判断值2
语句2
…
otherwise
语句n
end
循环结构
for-end语句
for循环控制变量=起始值：
步长：
终止值
循环体
end
while-end语句
while<循环判断语句>
循环体
end
其他语句
break和continue语句
break：
跳出循环
continue：
提前结束当前循环
return语句：
终止程序
try-catch语句：
异常处理
13．M文件（函数文件）
建立、编辑、保存、调用
14.创建一维数组变量
行：
第一种方法：
使用方括号“[]”操作符
>>a=[13pi3+5*i]%ora=[1,3,pi,3+5*i]
a=1.00003.00003.14163.0000+5.0000i
第二种方法：
使用冒号“:
”操作符
>>b=1:
10%x=Start:
Increment:
End
b=12345678910
第三种方法：
利用函数linspace
函数linspace的基本语法
x=linspace（x1,x2,n）
该函数生成一个由n个元素组成的行向量；
x1为其第一个元素；
x2为其最后一个元素；
x1、x2之间元素的间隔=（x2-x1）/（n-1）。
如果忽略参数n，则系统默认生成100个元素的行向量
键入并执行x=linspace（1,2,5）
x=1.00001.25001.50001.75002.0000
第四种方法：
利用函数logspace
列：
使用方括号“[]”操作符，使用分号“;”分割行。
键入并执行x=[1;2;3]
X=1
2
3
15.创建二维数组变量
第一种方法：
使用方括号“[]”操作符
键入并执行a2=[123;456;789]
a2=
123
456
789
第二种方法：
函数方法
函数ones（生成全1矩阵）、zeros（生成全0矩阵）、reshape
reshape的使用演示
>>a=-4:
4
a=
-4-3-2-101234
>>b=reshape（a,3,3）
b=
-4-12
-303
-214
单下标的使用
>>a=zeros（2,5）;
>>a（:
）=-4:
5
a=
-4-2024
-3-1135
注意数组的排列顺序。
16.元素与子数组的寻访与赋值
一维数组元素与子数组的寻访与赋值:
>>a=linspace（1,10,5）
a=
1.00003.25005.50007.750010.0000
>>a（1:
3）%寻访前3个元素组成的子数组
>>a（[125]）%寻访a的第1、2、5个元素组成的子数组
>>a（3:
-1:
1）%由前3个元素倒序构成的子数组
>>a（[12355321]）
ans=
1.00003.25005.500010.000010.00005.50003.25001.0000
数组元素可以被任意重复访问，构成长度大于原数组的新数组。
二维数组元素与子数组的寻访与赋值：
>>a_2=zeros（2,4）%创建2x4的全0数组
a_2=
0000
0000
>>a_2（:
）=1:
8
a_2=
1357
2468
>>a_2（[258]）%单下标方式寻访多个元素
ans=
258
>>a_2（[258]）=[102030]
a_2=
13207
104630
>>a_2（:
[23]）=ones
（2）%双下标方式寻访并修改
a_2=
1117
101130
size函数返回变量的大小，即变量数组的行列数
length函数返回变量数组的最大维数
sub2ind函数-双下标转换为单下标
>>sub2ind（size（A）,2,1,2）
ind2sub函数-双下标转换为单下标
>>[I,J]=ind2sub（size（b）,IND）
17.矩阵算术运算
运算运算符含义说明
加+相应元素相加
减-相应元素相减
乘*矩阵乘法
点乘.*相应元素相乘
幂^矩阵幂运算
点幂.^相应元素进行幂运算
左除或右除\或/矩阵左除或右除
左点除或右点除.\或./A的元素被B的对应元素除
18.Matlab提供了6种关系运算符：
<、>、<=、>=、==、~=（不等于）
P=rem（A,3）==0%被3除，求余
Matlab提供了3种逻辑运算符：
&（与）、|（或）、~（非）
算术运算优先级最高，逻辑运算优先级最低。
19.求向量的最大值和最小值：
（1）y=max（X）：
返回向量X的最大值存入y，如果X中包含复数元素，则按模取最大值；
（2）[y,I]=max（X）：
返回向量X的最大值存入y，最大值的序号存入I，如果X中包含复数元素，则按模取最大值。
求矩阵的最大值和最小值：
求矩阵A的最大值的函数有3种调用格式，分别是：
（1）max（A）：
返回一个行向量，向量的第i个元素是矩阵A的第i列上的最大值；
（2）[Y,U]=max（A）：
返回行向量Y和U，Y向量记录A的每列的最大值，U向量记录每列最大值的行号；
（3）max（A,[],dim）：
dim取1或2。
dim取1时，该函数和max（A）完全相同；dim取2时，该函数返回一个列向量，其第i个元素是A矩阵的第i行上的最大值。
求最小值的函数是min，其用法和max完全相同。
求和与求积：
sum（X）：
返回向量X各元素的和。
prod（X）：
返回向量X各元素的乘积。
sum（A）：
返回一个行向量，其第i个元素是A的第i列的元素和。
prod（A）：
返回一个行向量，其第i个元素是A的第i列的元素乘积。
sum（A,dim）：
当dim为1时，该函数等同于sum（A）；当dim为2时，返回一个列向量，其第i个元素是A的第i行的各元素之和。
prod（A,dim）：
当dim为1时，该函数等同于prod（A）；当dim为2时，返回一个列向量，其第i个元素是A的第i行的各元素乘积。
平均值与中值：
求数据序列平均值的函数是mean，求数据序列中值的函数是median。
两个函数的调用格式为：
mean（X）：
返回向量X的算术平均值。
median（X）：
返回向量X的中值。
mean（A）：
返回一个行向量，其第i个元素是A的第i列的算术平均值。
median（A）：
返回一个行向量，其第i个元素是A的第i列的中值。
mean（A,dim）：
当dim为1时，该函数等同于mean（A）；当dim为2时，返回一个列向量，其第i个元素是A的第i行的算术平均值。
median（A,dim）：
当dim为1时，该函数等同于median（A）；当dim为2时，返回一个列向量，其第i个元素是A的第i行的中值。
20.字符串
1）Matlab用「单引号」来界定一个字符串。
可以使用方括号“[]”直接连接多个字符串变量，得到一个新字符串变量。
str1=‘IlikeMATLAB,’;%建立字串变量str1
str2='JavaScript,andPerl!
';%建立字串变量str2
str3=[str1str2]%直接连接str1及str2，以建立str3
str3=IlikeMATLAB,JavaScript,andPerl!
2）如要输入的字符串中有单引号，则由两个连续的单引号来表示。
若要计算字符串变量的长度（即组成字符串的个数），可用length指令。
sentence='I''vegotadate!
';
length（sentence）%计算字字符串sentence的长度
3）double指令:
查看字符串变量的存储內容（即ASCII内码）
char指令:
将ASCII內码转换为字符串形式
sentence='I''vegotadate!
';
sentenceAscii=double（sentence）%查看sentence的ASCII码
sentence2=char（sentenceAscii）%将ASCII码恢复成字符串形式
4）class或ischar指令:
可以用来判断一个变量的类型或它是否为字符串变量。
chinese=‘今日事，今日毕';
out1=class（chinese）%out1的值是“char”
x=chinese+1;
out2=ischar（x）%out2的值是0，代表x不是字符串变量
21.一个字符数组变量存储多行字符串
1）第一种方法是使用二维字符数组（TwoDimensionalCharacterArrays）
必须先确认每个字符串（即每一行）的长度一样，否则就必须在短字符串结尾补齐空格
departments=[‘ee’;‘cs’;‘econ’]
注意上述语句中空格字符的使用。
departments=
ee
cs
econ
2）用char指令存储多字符串
departments=char（‘ee’,‘cs’,‘econ’）%注意空格及「,」的使用
3）从二维字符数组访问字符串时，切记要使用deblank指令来清除字符串尾部的空格字符
departments=char（'ee','cs','econ'）;
dept1=departments（1,:
）;%（1,:
）代表第一行的全部元素
dept2=deblank（dept1）;%使用deblank指令清除尾部的空格字符
len1=length（dept1）%显示变量dept1的长度=4
len2=length（dept2）%显示变量dept2的长度=2
22.字符串的操作
strcmp指令:
用于比较字符串的內容的异同
不相等返回0,相等返回1
out1=strcmp（str1,str2）%比较字符串str1和str2
23.空数组（emptyarray）
有一维是0的数组即为空数组
空数组不占据存储空间
最简单的空数组：
0x0的矩阵
复杂的空数组：
0x5or10x0
例如：
>>a=[];b=ones（0,5）;
察看空数组：
>>a,b,c%orwhosabc
空数组并非全0数组
数组维数的减小
删除数组的某列和行
>>a=magic（4）,a（:
2）=[]
删除（2-D、3-D）数组的单个元素
使用“全下标”方式，不能删除单个元素
>>a（1,2）=[]%系统会警告信息
使用“单下标”可以删除单个元素
>>a（2:
4）=[]%数组a将变为向量
使用“[]”同样可以减小字符数组的维数
24.元胞数组（cellarray）
1）赋值语句创建元胞数组
元胞索引（cellindexing）方式
格式：
a（1,2）={………}
元胞内容索引（contentindexing）方式
格式：
a{1,2}=[…]or‘…’
直接用大括号一次把所有元素括起来
b={'JamesBond',[12;34;56];pi,ones（5）}
2）Cellindexing方式创建元胞数组
>>a（1,1）={[143;058;729]};
>>a（1,2）={'AnneSmith'};
>>a（2,1）={3+7i};
>>a（2,2）={-pi:
pi/10:
pi};
“{}”表示空元胞数组
3）Contentindexing方式创建元胞数组
>>b{1,1}='JamesBond';
>>b{1,2}=[12;34;56];
>>b{2,1}=pi;
>>b{2,2}=zeros（5）;
4）元胞数组的连接
c=[ab]%orc=[a;b]
5）cell函数创建元胞数组
>>b=cell（2,3）
b=
[][][]
[][][]
>>whosb
NameSizeBytesClass
b2x324cellarray
注意：
每个cell占有4个字节的空间
6）celldisp显示元胞数组的全部内容（3种）
>>a
>>celldisp（a）%显示全部内容
>>cellplot（a）%图形方式显示元胞数组的结构
使用内容下标索引显示指定元胞的数据
格式：
var_name{row_index,column_index}
或var_name{:
}
7）读取元胞数组中的内容
读取上述b元胞数组的第1行、第2列元胞的内容
>>b,d=b{1,2}
读取b{1,2}的第3行、第1列的数据。
>>e=b{1,2}（3,1）
读取元胞数组a第1行的所有元胞。
>>f=a（1,:
）
删除元胞数组a第1行的所有元胞。
>>a（1,:
）=[]
Note:
这里使用的是元胞索引（cellindexing），而不是内容索引（contentindexing）
25.结构与结构数组的概念
结构（structure）
由字段（或域，fields）组成
每个字段可以是任一种Matlab数据类型的数据或变量
与C语言的结构类型相似
结构数组（structurearray）
多个结构构成结构数组（structurearray）
结构数组的元素就是一个结构
26.结构数组变量的创建
1）方法一：
直接键入
>>clearstudent%清除student变量
>>student.name='张三';%加入name字段
>>student.id='mr871912';%加入id字段
>>student.scores=[58,75,62];%加入scores字段
>>student%显示结构变量的数据
student=
name:
'张三'
id:
'mr871912'
scores:
[58,75,62]
此时，Matlab视student为一个1x1结构数组
第二个学生的信息建立
>>student
（2）.name='张宁';%加入name字段
>>student
（2）.id='mr871913';%加入id字段
>>student
（2）.scores=[68,85,92];%加入scores字段
此时，student变量已成为一个1x2的结构数组
2）方法二：
struc函数
>>clearstudent
>>student=struct（'name','张听说','scores',[5060]）;
>>student
（2）=struct（'name','张廷安','scores',[6070]）;
>>student
（1）,student
（2）%显示student
（1）,student
（2）
ans=
name:
'张听说'
scores:
[5060]
ans=
name:
'张廷安'
scores:
[6070]
或
使用struct创建结构数组变量（一次建立多个元素）
>>clearstudent
>>student=struct（'name',{'张听说','张廷安'},'scores',{[5060],[6070]}）;
>>student
（1）,student
（2）%显示student
（1）,…
ans=
name:
'张听说'
scores:
[5060]
ans=
name:
'张廷安'
scores:
[6070]
3）结构数组嵌套（nested）
结构数组中结构的字段还可以是结构。
4）访问结构数组变量的内容
cat函数:
排列结构数组某字段的值
格式：
cat（dim,structurefield）
dim=1,竖排；dim=2,横排
Exam:
>>cat（1,student.scores）
ans=
5560
6580
>>cat（2,student.scores）
ans=
55606580
5）计算平均值（使用mean函数）
计算每次考试的平均值
>>average1=mean（cat（1,student.scores））
average1=
6070
27.plot指令的基本调用格式
（1）plot（x）
x为向量时，以该元素的下标为横坐标、元素值为纵坐标绘出曲线
x为实数二维数组时，则按列绘制每列元素值相对其下标的曲线，曲线数等于x数组的列数。
x为复数二维数组时，则按列分别以数组的实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线
（2）plot（x,y）
x、y为同维数组时，绘制以x、y元素为横纵坐标的曲线
x为向量，y为二维数组、且其列数或行数等于x的元素数时，绘制多条不同颜色的曲线
x为二维数组，y为向量时，情况与上相同，只是y仍为纵坐标。
x=0:
pi/100:
2*pi;
y=2*exp（-0.5*x）.*sin（2*pi*x）;
plot（x,y）
或
t=-pi:
pi/100:
pi;
x=t.*cos（3*t）;
y=t.*sin（t）.^2;
plot（x,y）
（3）plot（x1,y1,x2,y2,…）
绘制以x1为横坐标、y1为纵坐标的曲线1，以x2为横坐标、y2为纵坐标的曲线2，等等。
其中x为横坐标，y为纵坐标，绘制y=f（x）函数曲线。
（4）多次叠绘
多次调用plot命令在一幅图上绘制多条曲线，需要hold指令的配合。
holdon保持当前坐标轴和图形，并可以接受下一次绘制。
holdoff取消当前坐标轴和图形保持，这种状态下，调用plot绘制完全新的图形，不保留以前的坐标格式、曲线。
（5）双纵坐标：
plotyy指令
plotyy指令调用格式：
plotyy（x1,y1,x2,y2）
x1-y1曲线y轴在左，x2-y2曲线y轴在右。
（6）多子图
subplot（m,n,k）
使（m*n）幅子图中第k个子图成为当前图
subplot（‘postion’,[left,bottom,width,height]）
在指定的位置上开辟子图，并成为当前图
（7）分格线与grid指令
gridon画出分格线
gridoff不画分格线
MATLAB的缺省设置是不画分格线；分格线的疏密取决于坐标刻度（改变坐标刻度，可改变分格线的疏密）。
（8）坐标框
boxon控制加边框线
boxoff控制不加边框线
（9）刻度设置
指令及格式：
set（gca,‘xtick’,xs,‘ytick’,ys）
xs、ys可以使任何合法的实数向量，用于分别设置x、y轴的刻度。
28.图形标识
（1）图形标识包括：
图名（title）
坐标轴名（xlabel、ylabel）
图形文本注释（text）
图例（legend）
（2）简捷使用格式
title（s）%s为字符串变量或常量
xlabel（s）
ylabel（s）
legend（s）
text（x,y,s）%指定坐标（x,y）处加注文字
（3）直方图（柱形图）bar
垂直直方图
累计式
year=[1990199520
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