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matlab基础
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Matlab基本用法小结
matlab2008-10-3115:
41:
14阅读760评论0 字号：
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目录：
一、说明
二、数据类型及基本输入输出
三、流程控制
四、循环
五、数组、数组运算和矩阵运算
六、M脚本文件和M函数文件、函数句柄
七、文件
八、数据和函数的可视化
一、说明
看了奚啸翔同学写的Fortran基本用法小结后觉得Fortran的语法既有matlab的特色也有C的
特色。
于是就套用了奚啸翔同学文章的格式，写了这篇matlab基本用法小结。
目的是想和
Fortran的语法有个对比，学起来更快。
其实学过C、Fortran和matlab中任何一个的同学要
学其他两种语言的语法都是非常容易上手的，一天就能搞定了。
有兴趣的同学还可以看看
百合Fortran版上的C、Fortran、matlab语法对比，一定能有不少收获。
此外，尽管这三种语言的语法有很多相近的地方，matlab作为数学软件有其强大的图形用
户界面操作、数据和函数的可视化和数值计算功能，且自带很多现有的函数和工具包。
而
本文只涉及一些比较系统的基本操作，在最后附带介绍一些基本的数据和函数的可视化命
令。
建议要用的时候再利用matlab自带的帮助文档来搜索有用的函数和工具包。
matlab的
函数和命令都是比较人性化的，比如想要搜索读取fits文件的函数，搜索fits就能够搜到
fitsread函数；需要将读出的fits数据重新做图，搜索image就可以找到imagesc函数。
从
书和别人的文档都只能学到有限的比较系统的操作，看帮助文档能发现更多的东西并整理
出自己的使用方法。
最后要说明的是，C必须用循环才能做到的事情Fortran和matlab用矩阵和数组运算就能做
到，相对效率提高了很多；而对于一些运算量非常大的程序还是推荐用Fortran，因为相比
之下matlab的运算速度比Fortran慢很多；而网上很多现有的天文软件包都是用fortran写
的（比如由宇宙学参数计算模拟数据的CAMB程序和宇宙模型可能性预测LIKELIHOOD程序）
，虽然matlab也有很多天文软件包，但相对fortran还是逊色不少。
二、数据类型及基本输入输出
1、数据类型，声明及赋初值
matlab中存储的数据类型（class）有以下几种：
而实际上matlab不需要对变量做声明，当它发现一个新的变量名时，将默认将其为双精度
浮点类型（double）并分配内存空间。
（这比C和Fortran方便了许多，但在完成大运算量的
程序时就显得浪费存储空间了）
当需要把变量a从double转为其他类型的时候，比如要转为int16型，可以使用以下命令：
a=int16（a）
当需要创建一个字符型变量x并对其赋初值时，用以下格式：
x='字符串';
注意：
（1）在命令后加“;”表示不在commandwindow中显示结果，而对上例来说如果不加“;”
则会显示所赋字符串内容。
（2）所有的命令必须在英文输入状态下，如果使用中文输入状态下全角的“；”，将被处
理为非法字符。
其中logical，cell和structure为逻辑，元胞和构架数组类型，将在后面的数组部分提到
；functionhandle为函数句柄类型，将在后面的“M脚本文件和M函数文件、函数句柄”部
分提到；java类供JAVAAPI应用程序接口使用，本文不进行说明。
最后说明一下，matlab也支持复数操作，赋值的时候直接输入即可，比如：
a=1+2i;
2、基本输入输出
输入：
v=input（'message'） %将用户输入的内容赋给变量v
v=input（'message','s'） %将用户输入的内容作为字符串赋给变量v
keyboard %用户可以从键盘输入任意多个指令
v=yesinput（'prompt',default,possib）
%prompt为文字提示，default为缺省设置“值”，possib为设置值的范围。
%该指令无法在notebook中运行。
输出：
disp（a）
%显示变量a的内容，另一种显示变量内容的方法是输入变量名，但是这样显示的结果带有
“a=”。
三、流程控制
1、运算符
（1）关系操作符
== ~= > >= < <=
（2）涉及相互关系的集合运算符
& | ~ xor
%xor相异元素返回1，相同元素返回0
2、IF
（1）基本：
if逻辑判断式
……
end
（2） 多重判断：
if逻辑判断式
......
elseif逻辑判断式
......
else 逻辑判断式
......
end
end
end
3、switch-case结构
和C的switch语句一样
switch变量
case数值1
……
case数值2
……
case数值k %当变量等于数值k的时候，执行本组命令，然后跳出该结构。
……
otherwise
…… %该命令可以不存在，在变量不等于前面所有的检测值的时候，执行此组命
令。
endcase
4、try-catch结构
try %只有当matlab执行本组命令发生错误时，后一组命令才会被执行
……
catch
…… %如果此组命令执行又出错，matlab将终止该结构。
end
%可以调用lasterr函数查询出错原因。
如果函数的运行结果为一个空串，则表明这组命令
被成功执行了。
四、循环
1、while
while表达式
……
end
2、for
forx=数值
……
……
end
%其中的数值可以是数组；或者是类似下面的表达“1:
4”，表示从1到4循环；还可以是“
1:
0.1:
4”，表示以0.1为步长从1到4循环。
五、数组、数组运算和矩阵运算
1、数值数组
matlab中数组不需要声明。
（1）对一维数值数组赋初值
逐个元素输入：
x=[1 2 pi/2]
冒号生成：
x=1:
0.1:
4
定数线性采样法：
x=linspace（a,b,n）
%相当于第一个数为a，最后一个数为b，以n为采样点数等间距采样。
x=logspace（a,b,n）
%相当于第一个数为10a，最后一个数为10b，以n为采样点数等间距采样。
（2）对一维数值数组的寻访
x（3） %寻访第三个元素
x（[123]） %寻访第1，2，3个元素
x（1:
3） %寻访第1到3个元素
x（3:
-1:
1） %由前三个元素倒排成子数组
x（find（x>0.5）） %由大于0.5的元素构成的子数组
（3）对二维数值数组赋初值
逐个赋值：
x=[1,2,3;3,4,6;7,8,9]
%“;”为二维数组“行”的分隔符号，而“,”和空格为同一行元素的分隔符。
整列赋值：
x（:
[4,5]）=4 %第4、5列赋值为4
元素重排：
A=reshape（1:
9,3,3）
%将1到9重新排列成一个（3*3）矩阵，注意matlab是列“优先”，即先排第一列再排第二
列，而不是按行来排。
（4）二维数组元素的标识和寻访
“全下标”标识：
A（3,5） %第3行第5列元素
“单下标”标识：
对于一个（m*n）维数组A中第r行第c列元素，其“单下标”表示为：
A（l）
%这里l=（c-1）*m+r
2、数组运算和矩阵运算
（1）数组运算
指令
含义
A.'
相当于conj（A'），conj的作用help一下吧……
A=s
把标量s赋给A的每个元素
s+B
标量s分别与B元素之和
s-B,B-s
标量s分别与B元素之差
s.*A
标量s分别与A元素之积
s./B,B.\s
s分别被B的元素除
A.^n
A的每个元素自乘n次
A.^p
对A的各个元素分别求非整数幂
p.^A
以p为底，分别以A的元素为指数求幂
A+B
对应元素相加
A-B
对应元素相减
A.*B
对应元素相乘
A./B
A的元素被B的对应元素除
B.\A
同上
exp（A）
以e为底，分别以A的元素为指数求幂
log（A）
对A的各个元素求对数
sqrt（A）
对A的各个元素求平方根
f（A）
求A各个元素的函数值
A#B
对应元素的关系运算，#代表关系运算符
A@B
对应元素的逻辑运算，@代表逻辑运算符
（2）矩阵运算
指令
含义
A'
共轭转置
s*A
标量s分别与A元素之积
S*inv（B）
B阵的逆乘s
A^n
A阵为方阵时，自乘n次
A^p
方阵A的非整数乘方
p^A
A阵为方阵时，标量的矩阵乘方
A+B
矩阵相加
A-B
矩阵相减
A*B
矩阵相乘
A/B
A右除B
B\A
A左除B
expm（A）
A的矩阵指数函数
logm（A）
A的矩阵对数函数
sqrtm（A）
A的矩阵平方根函数
funm（A,'FN'）
一般矩阵函数
3、逻辑数组
看例子就明白了：
A=zeros（2,5）; %预生成一个（2*5）全零数组
A（:
）=-4:
5; %运用“全元素”方法向A赋值
L=abs（A）>3 %产生一个与A同维的“0-1”逻辑值数组
islogical（L） %判断L是否逻辑值数组。
输出若为1，则是
X=A（L） %把L中逻辑值为1对应的A元素取出
4、字符串数组
（1）字符串数组赋初值
S=['aa'
'bb']
或者：
S=char（'aa','bb'）
还可以：
S=str2mat（'aa','','bb'） %这里空串会产生空行
而：
S=str2cat（'aa','','bb'） %这里空串不会产生空行
（2）字符串操作函数
int2str %把整数数组转换为串数组
num2str %把非整数数组转换为串数组
mat2str %把数值数组转换为串数组
%请使用help搜索其他的字符串操作函数。
5、元胞数组
元胞数组和一般数值数组和字符串数组不同，其元素可以是任意类型和大小的对象。
这
和C的结构型数组有些类似。
（1）创建元胞数组
有以下两种创建方式：
外标识元素赋值：
a=char（'aa''bb'）;
b=1:
9;
c=2:
5;
d=[1+2i];
A（1,1）={a};A（1,2）={b};A（2,1）={c};A（2,2）={d};
内涵的直接赋值：
a=char（'aa''bb'）;
b=1:
9;
c=2:
5;
d=[1+2i];
A{1,1}=a;A{1,2}=b;A{2,1}=c;A{2,2}=d;
（2）元胞数组内容的调取
注意在这里（）访问的是元胞，用{}访问的是元胞中存储的内容。
比如：
a=A（1，1）
显示：
a=
[12 char]
而：
a=A{1，1}
显示：
a=
aa
bb
所以
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