matlab入门教程快速入门.ppt

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MATLAB数学建模基础教程,主讲者：

高陈燕,MATLAB数学建模基础教程,MATLAB的概述MATLAB程序设计基础MATLAB在数值计算中的应用MATLAB的符号计算MATLAB的图形处理,MATLAB程序设计基础,MATLAB语言的基本要素MATLAB语言的核心矩阵单元型数据和结构型数据M文件流程控制语句,2022/10/21,4,MATLAB语言的基本要素,变量变量不需要事先声明，也不需要指定变量类型，它会自动根据所赋予变量的值或对变量的操作来确定变量的类型；赋值过程中，如果变量已存在，则用新值代替旧值，以新的类型代替旧的类型。

变量的命名规则：

变量名区分大小写；变量名长度不超过31位，第31位之后的字符被忽略；变量名以字母开头，变量名中可以包含字母、数字、下划线，但不能使用标点。

变量一般为局部变量，即仅在其调用的M文件内部有效；若要定义全局变量，须在变量前加关键字global。

Matlab语言主要是由几个基本要素构建而成的，其中包括变量、常量、数值、字符串、运算符及标点等。

回到主目录,2022/10/21,5,常量matlab中预定义的一些特殊的量。

i,j虚数单位Realmin最小的正浮点数，pi圆周率Realmax最大的浮点数，eps浮点运算的相对精度Inf无穷大NaNNot-a-Number，表示不定值例如：

pians=%ans是默认的结果变量3.1416,2022/10/21,6,1/0Warning:

Dividebyzero.ans=Inf0/0Warning:

Dividebyzero.ans=NaN,2022/10/21,7,定义变量时应避免与常量名相同，如果改变了某个常量的值，可以用“clear+常量名”命令来恢复该常量的初始设定值。

pi=1pi=1clearpipians=3.1416,2022/10/21,8,数值数值缺省为实数保留小数点后4位浮点数表示。

其输入格式与C语言一致：

如：

9-730.19991.475e6输出格式由format命令控制，只是影响屏幕显示效果，不影响内部存储和计算。

下面以pi为例。

formatlong;pians=3.14159265358979formatlonge;pians=3.141592653589793e+000formatlongg;pians=3.14159265358979,2022/10/21,9,z=2*exp（pi/3i）z=1.0000+1.7321i,Matlab语言还提供了复数的表达和运算功能。

复数的基本单位表示为i或j。

例如：

如果是表达式，必须在虚部的数值与i、j之间使用乘号。

sin（pi/3）+cos（pi/3）j?

sin（pi/3）+cos（pi/3）jError:

UnexpectedMATLABexpression.sin（pi/3）+cos（pi/3）*jans=0.8660+0.5000i,2022/10/21,10,字符串字符串用单引号输入或赋值；字符串的每个字符都是都是字符数组的一个元素；字符串和字符数组基本上等价。

s=iloveyous=iloveyou,size（s）ans=110,s

（2）ans=s（10）ans=u,字符串的每个字符（包括空格）都是字符数组的一个元素。

在matlab中，字符串与字符数组或矩阵基本上是等价的。

2022/10/21,11,如果在字符串内使用单引号时，可以用连续两个单引号表示。

例如：

字符串之间的转换函数：

double字符串转换为数值代码num2str数字转换为字符串int2str整数转换为字符串mat2str矩阵转换为字符串str2num转换字符串为数字,double（s）%s=iloveyouans=1053210811111810132121111117,s=itsgoods=itsgood,2022/10/21,12,a=1:

5a=12345b=num2str（a）b=2345a*2ans=246810b*2ans=986464100646410264641046464106,2022/10/21,13,matlab对字符串的操作与C语言中的几乎完全相同：

strcat链结串strcmp比较串strvcat垂直链结串strncmp比较串的前n个字符findstr在其他串中找此串upper转换串为大写lower转换串为小写blanks生成空串deblank移去串中空格,例如：

把前面的字符串s转化成大写。

s=“itgood”upper（s）ans=ITSGOOD,执行字符串的功能用eval来实现。

t=1/（a*b-1）;a=2;b=3;c=eval（t）%可以在一行中表示。

c=0.2000,2022/10/21,14,运算符在matlab语言中运算符包括算术运算符、关系运算符和逻辑运算符。

其中算术运算符见右表：

其中点运算是指操作元素点对点的运算，也就是说矩阵内元素对元素之间的运算，点运算要求参与运算的变量在结构上必须是相似的。

例如：

2022/10/21,15,a=1,2,3;4,5,6;7,8,9a=123456789b=123456789b=123456789,c=a*bc=303642668196102126150d=a.*bd=149162536496481,思考：

题目：

通过描点法得到sin（x）xcos（x）函数在0-pi区间上的曲线。

提示：

通过点运算获得。

（附件diancheng。

txt）,2022/10/21,16,Matlab语言的关系运算符如右表：

当判断一个矩阵是否为空矩阵时，一般不用“=”，而应当使用函数isempty。

2022/10/21,17,Matlab语言的逻辑运算符如右表：

进行逻辑判断时，所有非零数值均被认为为真，而零为假；在逻辑判断结果中，判断为真时输出1，为假时输出0.三种运算符中，它们的优先级关系先后为：

算术运算符、关系运算符、逻辑运算符。

2022/10/21,18,a=1:

3;4:

6;7:

9;x=5;y=ones（3）*5;xa=xb=010;101;001;,ab=a&bab=010101001nb=bnb=101010110,2022/10/21,19,a=magic（5）;a（:

3）=zeros（5,1）a=17240815235014164602022101202131118029a1=all（a（:

1）10）a1=0,a2=all（a3）a2=11000a11=any（a（:

1）10）a11=1a22=any（a10）a22=11011,2022/10/21,20,标点在matlab中一些标点符号也被赋以特殊的意义，或表示要进行一定的运算等，如下表：

2022/10/21,21,下面对上表中各标点作进一步的介绍。

首先，用冒号来定义行向量。

基本格式：

xx1:

step:

x2（初始值：

步长：

尾元素数值限）xx1:

x2（默认步长为1）注意：

这里强调x2为尾元素数值限，而不是尾元素值。

当x2-x1恰为步长的整数倍时，x2才能成为尾值。

例如：

2022/10/21,22,a=1:

2:

12a=1357911a=12:

-2:

1a=12108642a=1:

6a=123456a=2:

2:

12a=24681012,2022/10/21,23,其次，通过使用冒号，可以截取指定矩阵中的部分。

例如：

a=1:

18;a=reshape（a,3,6）%重组矩阵a=147101316258111417369121518a1=a（:

1:

3）%提取矩阵a的第1到3列元素组成的子矩阵。

a1=147258369a2=a（1:

2,3:

end）a2=71013168111417,思考：

B1=a（1:

3,:

）?

2022/10/21,24,分号在matlab语言中所起的作用是作为分隔行的标志，这里包括在矩阵定义中对行的区分以及在程序代码中对行的划分。

在矩阵定义中，分号之间的数据被认为是矩阵的同一行。

对于以分号结尾的行语句，matlab语言不会把其运算结果显示在命令窗口中。

逗号主要起两个作用。

其一是逗号是函数参数的分隔符，也是矩阵下标的分隔符。

其二是逗号也是区分矩阵列的标志，在同一行中，逗号分隔开的是各个列。

括号是调整运算先后次序的标点，可以通过引用括号来调整运算次序。

矩阵的定义需要使用中括号。

此外，中括号可以表示空矩阵，并通过该空矩阵实现对矩阵的部分删除。

以下举例：

2022/10/21,25,a=1,2,3,4;5,6,7,8;4,3,2,1;8,7,6,5a=1234567843218765a（:

1:

2）=a=34782165b=a（13,:

）b=3421,2022/10/21,26,大括号是单元型数据所特有的标点。

后面介绍。

小数点“.”，它起到了数学符号的作用；而作为点运算的标志符，它又构成了各种各样的点运算；最重要的是它可作为结构型数组应用时的专有符号。

“”为matlab语言中的续行符，但是该续行符只能出现在各个语义群之间，也就是说不能出现在变量名之间，否则出错。

例如：

a=sin（pi/4）+cos（pi/4）-tan（pi/4）.+cot（pi/4）a=1.4142a=sin（pi/4）+cos（pi/4）-t.an（pi/4）?

an（pi/4）|Error:

UnexpectedMATLABexpression.,2022/10/21,27,在matlab语言中，一行内在“%”之后的文字均被认为是对M文件或程序代码的解释部分。

“！

”可以在命令窗口直接调用操作系统命令，例如DOS命令，并将结果展示在命令窗口中，比如在命令窗口中调用“!

dirc”，以显示C盘的文件列表。

单引号作为字符串的标示符而存在，同时，它在矩阵运算中也表示矩阵的转置运算及复数的共轭值。

2022/10/21,28,a=1,2,3,4;5,6,7,8a=12345678aans=15263748s=3-4i;sans=3.0000+4.0000i,回到主目录,2022/10/21,29,MATLAB语言的核心矩阵,矩阵的生成直接输入小矩阵（最简便的方法）注意点：

输入矩阵时要以“”为其标识，即矩阵的元素应在“”内部。

矩阵的同行元素之间可由空格或“，”分隔，行与行之间用“;”或回车符分隔。

矩阵元素可为运算表达式。

无任何元素的空矩阵也合法。

回到主目录,2022/10/21,30,A=1,2,3;4,5,6;7,8,9A=123456789,a=123456789a=123456789,创建带有运算表达式的矩阵：

b=sin（pi/3）,cos（pi/4）;log（9）,tan（pi/4）;%什么样的结果？

2022/10/21,31,利用中括号将小矩阵合成一个大矩阵b=1,2;3,4;a=b,b;b2,b*3a=12133424710361522912从外部文件引用矩阵（excel,txt）（shuju1，shuju2）,2022/10/21,32,特殊矩阵的生成常用的特殊矩阵空阵：

单位阵：

eye（m,n）;eye（m）零矩阵：

zeros（m,n）;zeros（m）全1阵：

ones（m,n）;ones（m）对角阵：

对角元素向量V=a1,a2,anA=diag（V）随机阵：

rand