matlabun.docx

1、matlabun第二章 利用 ：生成等间隔的向量：A=1:0.5:2A= 1.000 1.500 2.000利用 ：选出矩阵指定行、列及元素A=1 4 7; 2 5 8; 3 6 9;A(1:3,2:3) 取行数为13,列数为23的元素构成子矩阵。ans= 4 7 5 8 6 9A(:,3) 取所有的行数，列数为3的元素构成子构成子矩阵ans= 7 8 9linspace 产生一个线性间隔行矢量y=linspace(x1,x2) 等间隔产生100维的行向量，使得y(1)=x1, y(100)=x2Y=linspace(x1,x2,n)产生n维等间隔的行向量，使得y(1)=x1,y(n)=x2

2、Y=linspace(2,10,5) Y = 2 4 6 8 10logspace 产生一个对数间隔行矢量 y=logspace(x1,x2):产生50维的行向量，使得 y(1)=10x1,y(50)=10x2 y=logspace(x1,x2,n):产生n维的行向量，使 得 y(1)=10x1,y(n)=10x2 y=logspace(1,4,4) y=10 100 1000 10000rand 随机矩阵(01之间均匀分布） rand(2,2) ans = 0.8132 0.1389 0.0099 0.2028zeros 全部元素都为0的矩阵eye 单位矩阵eye(2,4) eye(3 )

3、ans = ans= 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1ones 全部元素都为1的矩阵ones(2,3)ans= 1 1 1 1 1 1矩阵元素相乘“.*”：A.*B功能：矩阵A和B的对应元素相乘；因此，A和B必须大小相同，或其中之一为标量矩阵元素右除“A./B”与左除“A.B” 矩阵元素右除“A./B”表示矩阵元素A(i,j)/B(i,j)； 矩阵元素左除“A./B” 表示矩阵B(i,j)/A(i,j)， 因此，A和B必须行、列数相同，或者其中之一 为标量。矩阵元素幂“.”：A.B A.B表示矩阵元素A（i,j）的B(i,j)次幂，A与B必须大小相同，或者其中

4、之一为标量。矩阵右除“B/A”与左除“AB” 如果A为一非奇异矩阵，则B/A与AB可通过A的逆矩阵与B矩阵得到：B/A=B*inv(A)； AB=inv(A)*B。 AX=B XA=B X=AB X=B/Aa p a 自乘p次幂 式中a为方阵，p1且为整数。对于p的其它值,计算将涉及特征值和特征向量，如果p是矩阵，a是标量ap使用特征值和特征向量自乘到p次幂；如a,p都是矩阵，ap则无意义。aB a是一个标量 B是一个方阵 算法: 1、 B可以分解为（P逆*C*P） 2 、 其中C是以B的特征值为对角线元素的对角阵。 那么: aB=P逆*a.C*P A表示矩阵A的线性代数转置。对于复矩阵，表示

5、复共轭转置。A.表示非共轭转置；对于复矩阵，不包括共轭。1表示关系式这“真”，即关系式正确；0表示该关系为“假”，即它不成立。 控制流格式之一if 表达式 语句组A end格式之二： if 表达式 语句组A else 语句组B end格式之三： if 表达式1 语句组A elseif 表达式2 语句组B else 语句组C endswitch 选择表达式case 情况表达式1语句组1case 情况表达式2语句组2 otherwise 语句组nendwhile 表达式 语句组A endfor i=初值：增量：终值 语句组A end功能：把语句组A（亦称为循环体）反复执行N次。循环次数N为： N1

6、+(终值-初值)/增量在每次执行时程序中的i的值按“增量”增加。键盘输入命令input格式一：u=input（提示内容）在屏幕上显示提示内容，等待从键盘输入，将输入值赋给数据变量u格式二： u=input（提示内容，s）在屏幕上显示提示内容，等待从键盘输入，将输入的符号以字符串赋给文本（字符串）变量u。菜单输入命令menu功能：产生一个供用户输入的选择菜单。格式：k=menu（title，选项1，选项2，选项n）显示以字符串变量title为标题的菜单，选择为字符 变量：选项1，选项2，选项n，并将所输入的值赋给变量k。k=menu(学生,张三,李四)pause 常用在M文件中，用于停止执行，直

7、接按任意键继续执行；pause(n) 暂停执行n秒后继续执行；pause on 允许一系列pause命令暂停程序执行；pause off 保证任何pause命令和pausea(n)语句不能暂停程序执行。显示命令 disp功能：显示指定的变量或变量的内容。调用格式：disp(变量名)按格式要求输出变量调用格式：sprintf(显示格式,变量)。sprintf(%s,hello)文件输入输出命令与函数格式一： save 将工作空间中的所有变量保存在一个名为：“matlab.mat”的二进制格式文件中，该文件可通过load命令来重新装入工作空间。格式二：save文件名 变量名将工作空间中指定的“变量

8、名”保存在指定“文件名.mat”的二进制格式文件中。格式三：save文件名 选项使用“选项”指定的ASCII文件格式，将工作空间中所有变量保存到“文件名”所指定的文件中。格式一：load 将保存在“matlab.mat”文件中的所有变量调入到工作空间。格式二： load 文件名从“文件名 . mat”中调入变量，可给出全部路径。fopen功能：打开文件或获得打开文件信息。格式一：f_id=fopen(文件名，允许模式)功能：用指定的数据“格式”打开数据文件，返回文件标识格式二：f_id , message=fopen (文件名，允许模式，格式) 功能：用指定的数据“格式”打开数据文件，返回文件

9、标识和打开文件信息两个参数。用格式指定 “数据格式”。如果fopen成功打开文件，则返回文件标识f_id，message内容为空，如果不能成功打开，则返回f_id值为1，message中返回一个有助于判断错误类型的字符串。有三个值是预先定义的，不能打开或关闭： 0：表示标准输入，一直处于打开读入状态。 1：表示标准输出，一直处于打开追加状态。 2：表示标准错误，一直处于打开追加状态。fclose功能：关闭一个或多个已打开的文件。格式一：status=fclose(f_id) 关闭指定文件，返回0表示成功，返回-1表示失败。格式二status=fclose(all)功能： 关闭所有文件，返回0表

10、示成功，返回-1表示失败。 fread格式一：A, count=fread(f_id, size, 精度) 功能：从指定文件中读入二进制数据，将数据写入到 矩阵A中；可选输出count返回成功读入元素个 数；f_id为整数文件标识，其值由fopen函数得 到；可选参数size确定读入多少数据，如果不指 定参数size，则一直读到文件结束为止.参数 size合法选择有： n ：读入n个元素到一个列向量； inf ：读到文件结束，返回一个与文件数据元素相同的列向量； m, n：读入足够元素填充一个mn阶矩阵，填充按列顺序进行，如果文件不够大，则填充0。精度表示读入数据精度的字符串，控制读入每个值的

11、数据位，这些位可以是整数型、浮点值或字符。A, count=fread(f_id, size,精度,skip)可选参数skip，指定每次读操作跳过字节数，如果精度是某一种位格式，则每次读操作将跳过相应位数。fwrite功能：向文件中写入二进制数据。格式一：count=fwrite (f_id, A,精度) 将矩阵A中元素写入指定文件，将其值转换 为指定的精度。格式二：count=fwrite(f_id,A,精度,skip)可用参数skip指定每次写操作跳过指定字节。fscanf格式一：A=fscanf (f_id, 格式）从由f_id所指定的文件中读入所有数据，并根据格式字符串进行转换，并返回

12、给矩阵A，格式字符串指定被读入数据的格式。格式二：A, count=fscanf(f_id,格式,size)读入由size指定数量的数据，并根据格式字符进行转换，并返回给矩阵A，同时返回成功读入的数据数量count。fprintf格式一：count=fprintf(f_id，格式，A，) 将矩阵A或其它矩阵的实部数据以格式字符串指定的形式进行规格化，并将其写入指定的文件中，其返回值为写入数据的数量。格式二： fprintf(格式，A，) 将A或其它值以格式给定的形式输出到标准输出显示屏幕上。基本数学函数 三角函数正弦sin函数与反正弦函数asin函数格式：Asin(X) sin(x+jy)=s

13、in(x)+cos(y)+jcos(x)sin(y)功能：对矩阵或数组X的每个元素求正弦值，所有角度用弧度表示。格式：Xasin(A)功能：对于A的元素求反正弦值，结果为弧度。余弦cos函数与反余弦函数acos函数格式：Acos(X)功能：对矩阵或数组X的每个元素求余弦值，所有角度用 弧度表示。格式：Xacos(A)功能：对于A的元素求反余弦值，结果为弧度。正切tan函数与反正切函数atan函数格式：Atan(X)功能：对矩阵或数组X的每个元素求正切值，所有角度用弧度表示。格式：Xatan(A)功能：对于A的每个元素求反正切值，结果为弧度。四象限反正切atan2函数格式：P=atan2(Y，X

14、)功能：四象限反正切函数。返回大小与Y、X相同的矩阵或数组，由Y和X对应元素的实部求反正切值得到，其中虚部忽略。指数exp函数与自然对数log函数格式：Aexp(X)功能：返回X每个元素的以e为底的指数值。格式：Xlog(A)功能：返回A的每个元素的自然对数。2常用对数logl0函数格式：Xlogl0(A)功能：对A的每个元素求常用对数。log2函数和幂函数pow2格式：Xlog2(A)功能：对A的每个元素计算其以2为底的对数。格式：A=pow2(X)功能：A的元素为2对X每个元素求幂得到平方根函数格式：A=sqrt(X)功能：返回对数组X每个元素求平方根的数组，如果元素为负或复数，则结果为复

15、数。求复数实部函数real格式：X=real(Z)功能：返回复数Z的每个元素的实部。求复数的虚部函数imag格式：Y=imag(Z)功能：返回复数Z的每个元素的虚部。绝对值和复数模函数abs格式：A=abs(Z)功能：返回Z每个元素的绝对值。如果Z的元素是复数，则返回其模。求相角函数angle格式：P=angle(Z)功能：对Z的每个元素求相角。共轭函数conj格式：C=conj(Z)功能：对Z的每个元素求共轭复数。向0方向取整数函数fix格式：I=fix(X)返回X中每个元素的最靠近零的整数。若X为复数，则分别对X的实部和虚部取整。向-方向取整数函数floor格式：I=floor(X)返回X

16、中每个元素的最靠近该元素的最小整数。若X为复数，则分别对X的实部和虚部取最小整。向方向取整数函数ceil格式：I=ceil(X)返回X中每个元素的最靠近该元素的最大整数。若X为复数，则分别对X的实部和虚部取最大整数。四舍五入取整数函数round格式：I=round(X)返回X中每个元素的最靠近该元素的整数。若X为复数，则分别对X的实部和虚部取整数。模数余函数mod格式：M=mod(X，Y) mod(X，Y)=X-Y.*floor(X./Y)返回X关于Y的余数。除后余数函数rem 格式：M=rem(X，Y) rem(X，Y)=X-Y.*fix(X./Y)功能：返回X关于Y的余数。符号函数sign

17、格式：s=sign(X)如果X大于零，则返回1；如果X等于零，则返回0；如果X小于零，则返回-1。如果X为复数，则算法为：SIGN(X) = X ./ ABS(X)基本绘图方法figure命令格式：figure 或 figure(N) 功能：创建一个图形窗口。使编号为N的图形窗口成为当前图形窗口，即图形窗口处于可视状态。如果窗口N不存在，则将创建一个句柄为N的图形窗口。figure(1) clf命令：清除当前图形窗口中的所有的内容 格式：clfclose命令：关闭图形窗口格式一：close 或 close (N) 关闭当前图形窗口或指定编号N的图形窗口。格式二：close all 关闭所有图形

18、窗口。hold命令格式：hold on (off)功能：hold命令的功能就是保持当前图形窗的内容，使后续绘制函数仍可该图形窗口中完成绘图，实现一张图中绘制多个图形。若再键入hold命令就解除冻结。这种拉线开关式的控制有时会造成混乱，可以用hold on和hold off命令来得到确定的状态。subplot命令功能：将一个图形窗口划分为多个子图形窗口格式：subplot(m,n,p) 或 subplot(nmp) 将图形窗口分成nm个子图形窗口，并选择第p个子图形窗口作为当前图形窗 口，供绘制函数作图使用。二维图形绘制命令plot 格式一： plot(y)-输入一个数组的情况功能：1、 如果y

19、是一个数组，该二维图以y中元素的下标作为X坐标 ，y中元素的值作为Y坐标，一一对应画在XY坐标平面图上，而且将各点以直线相连。2、y的元素是复数，则plot(y)等价于plot(real(y),imag(y)，其中real(y)是y的实部，imag(y)是y的虚部。若y是矩阵，就按列绘制曲线，曲线的条数等于y矩阵的列数。格式二： plot(x,y)-输入两个数组的情况功能：绘出以x元素为横坐标、y元素为纵坐标的曲线。数组x和y必须具有相同长度。线型、标记符号及颜色的设置为了设定线型、颜色以及标记符号，用户只需在plot的输入变量组后面，加一个引号，在引号内部放入线型、颜色以及标记符号的标志符即

20、可完成。格式一： plot（y，字符串） 格式二： plot（x, y，字符串）图形的标注、网格以及图例说明 (1) 添加图形标题命令title 格式：title(string)功能：在当前坐标系的顶部加一个文本串string，作为该图形的标题。(2) 添加坐标轴标志函数xlabe、 ylabel、zlabel格式：xlabel(text) 或 ylabel(text) 或 zlabel(text)功能：给当前X轴或Y轴或Z轴标注文本标注。设置网格线命令grid格式：grid on(off)功能：对当前坐标图加上网格线或撤消网格线。若直接调用 grid命令即可设置或撤消网格线。图形标注函数le

21、gend格式：legend( string1, string2, string3, .)功能：在当前图中添加图例。格式：Legend off功能：撤消当前坐标图上的图例。x=0:0.2:5;y=x;figure(1)subplot(1,2,2)plot(x,y)subplot(1,2,1)plot(x,sin(x);subplot(1,2,1)title(sin函数)xlabel(x轴)ylabel(y轴)subplot(1,2,2)title(line函数)xlabel(x2轴)ylabel(y2轴)subplot(1,2,2)grid on坐标轴的形式与刻度(1)设置坐标轴函数axis格式

22、一：axis(xmin，xmax，ymin，ymax)功能：对当前二维图形对象的X轴和Y轴进行标定。格式二：axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)功能：对当前三维图形对象的X、Y和Z轴进行标定。格式三：axis off(on)功能：使坐标轴、刻度、标注和说明变为不显示（显示）状态。格式四：axis(manual)功能：将冻结当前的坐标比例，以后的图形均以此比例绘出。对数坐标轴命令semilogx、 semilogy、loglog格式：semilogx(.) 功能：在X轴上采用常用对数来进行标定。该命令的调用格式与plot函数的调用格式相同。格式：semilogy

23、(.) 功能：在Y轴上采用常用对数来进行标定。该命令的调用格式与plot函数的调用格式相同。极坐标函数polar格式：polar(theta, rho) 功能：绘制极角为theta, 极径为rho的极坐标图形。格式：polar(theta,rho,s)功能：绘制由S指定样式、颜色的极坐标图形。图形边框控制命令box格式：box on(off)对所绘制的图形添加图形边框(默认状态)，或关闭图形边框。box on box off二维图形其它的相关函数命令(1)获取函数ginput格式：X,Y=ginput(N)功能：从当前的坐标图上获得N个点的数据，并返回这N个点的相应X、Y坐标向量。 指针可以由

24、鼠标或键盘上的除回车以外的任意键来进行输入，回车键是用来在N个数 据点输完以前强行停止输入的。图形填充函数fill格式：fill( X, Y, C)功能：填充二维多边形，多边形由向量X，Y来定义，填充的色由C来确定。 说明： 1、多边形的顶点 是由一组X，Y元素来确定，必要时 应组成 一个闭合的曲 线。 2、 C可从r,g,b,c,m,k选出一种色填充也可以是一个GRB向量r,g,b，用它来确定所填充的色。y=0:0.2:2*pi;fill(y,sin(y),r)多条曲线的绘制1使用plot(t, y1 ,y2, )命令该语句中t是向量，y=y1,y2是矩阵，若t是列（行）向量，则y的列(行)

25、长应与t长度相同。Y的列(行)数就是曲线的条数。2. 使用hold(on/off)命令在画完前一张图形后，用hold命令保持住该图形窗口中的内容，再画下一条曲线。3.利用plot(x1, y1, x2, y2, ., xn, yn)语句在该语句中，x1, y1, x2, y2, ., xn, yn等分别为向量对。每一对X-Y向量可以绘出一条图线，这样就可以在一张图上画出多图线，每一组向量对的长度可以不同，在其后面都可加线型标志符。4使用plotyy命令： plotyy(x1, y1, x2, y2)它设有两个坐标，左纵坐标对应y1，右纵坐标对应y2，以便绘制两个y尺度不同的变量，但x仍用同一个

26、比例尺。 复数的绘图 当plot(z)中的z为复数变量时(即含有非零的虚部)，MATLAB把复数的实部作为横坐标、虚部作为纵坐标绘图，即相当于plot(real(z)，imag(z)。 第三章Matlab数据类型变量和常量 变量(包括函数)的命名规则：由英文字母、数字和下划线混合组成，不得包含空格和标点 ；第一个字符必须是英文字母，最多包括31个字符； 对字母的大小写敏感。 局部变量和全局变量 永久变量（常量）只能在某一函数体内使用，而不能从其他函数和 Matlab工作空间访问的变量，就是局部变量。在几个函数及M atlab函数中都能使用的变量就是全局变量。 （全局变量名应尽可能大写，并由gl

27、obe声明）数字变量 Matlab内部的每一个数据元素都是用双精度数（double）来表示和存储的。变量输出时用户可以用format命令设置或改变输出格式。字符串 所有字符串都用单引号括起来。 s=matlab 字符中的每个字符（包括空格）都是字符串变量(矩阵或向量)中的一个元素。字符串中的字符以 ASCII 码形式储存并区分大小 ，用函数abs可以看到字符的ASCII码。在Matlab中，字符串和字符矩阵基本上是等价的。 s=matlab 等价于 s=matlab A= China 中国 A = China 中国 B=我是好学生 B = 我是好学生 ab=A, ,B,. ab = China

28、 中国 我是好学生. b=num2str(2)；数字转换为字符串 b = 2 b*2 ans= ASCII码相乘 100 str2num (b)*2 ans= 4s3=char(l,i)； s3 =li abs(s3) ；字符的ASCII码值 ans = 111 108 单元型变量 单元型变量是一种比较特殊的数据类型，本质上讲，单元型变量实际上是一种以任意形式的数据为元素的多维数组。单元型变量可以存放任何类型、任何大小的数据， 其大小是不定的。 clear;A=1,2;3,4A = 1 2 3 4 B=1:4, A, abcdB = 1x4 double 2x2 double abcdB为单元型变量（用花括号）冒号“ ：” 可以用来产生向量；用作矩阵的下标，部分地选择矩阵元素；进行行循环操作。续号“ ” 表示一行未完，而在下一行继续； 分号“ ；”在方括号中，表示矩阵中行的结尾；用在每行的结尾，则 不显示该行运算的结果。MATLAB 的关系操作符运算法则：当两个变量是标量 a 和 b 时 若 a、b 之间关系成立，则关系运算结果为 1； 若 a、b 之间关系不成立，则关系运算结果为 0； 当两个维数相同的矩阵 A 和 B 比较时，矩阵 A、B 比较的是相同位置的元素，按标量的运算规则逐个进行。关系运算的结果是一个和 A维数相同的矩阵，它的元素由 0 和 1 组成。