Matlab数学基础2
第二讲 MATLAB基本运算
矩阵下标的用途
访问超出矩阵范围时，产生 Index exceeds matrix dimentions 存储超出矩阵范围时，矩阵自动调节 大小，将指定位置元素置入，其他没 指定数的位置默认为零。
2010-12-25
21
矩阵下标的用途
（2）矩阵连接 例：a=[1 2;3 4] b=[a a+5; a-5 zeros(size(a)] 将小矩阵嵌套入大矩阵，实现矩阵连接。
将矩阵按创建原则写入一个M文件， 在MATLAB的命令窗口或程序中直接执 行该M文件，即将矩阵调入工组空间。
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15
利用MATLAB函数创建矩阵 利用MATLAB函数创建矩阵 MATLAB
ones( m, n) － m行n列的1阵产生 zeros(m, n) －产生m行n列的全0阵 rand(m, n) －产生m行n列均匀分布全列的在 [0,1]区间的随机阵 randn(m, n) －产生m行n列的正态分布矩阵 eye(n) －产生n维单位阵
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2.2.3 矩阵的下标 .2.3
子矩阵提取A(v1, v2)
v1表示子矩阵包含的行标构成的向量 v2表示子矩阵包含的列标构成的向量 B1=A(:, [1, 3]) 为：时表示要提取所有行(列) B2=A(1:2:end, :) end表示最后一行(列) B3=A([3,2,1],[2,3,4]) 例： B4=A(:, end:-1:1) 提取A矩阵所有行、1,3列 提取A矩阵 3,2,1 行、2,3,4 列构成子矩阵 提取A矩阵全部奇数行，所有列 将A矩阵左右翻转
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13
直接输入法创建矩阵
例：创建矩阵
第二章 MATLAB基础
3 ）向量是一个数学量，一般高级语言中也未引入， 它可视为矩阵的特例。从MATLAB的工作区可以查 看到：一个 n 维的行向量是一个 1 × n 阶的矩阵，而 一个n维的列向量则当成n×1阶的矩阵。 如A＝[1 2 3 4]就是一个4维的行向量。也可看成是 一个一维数组，还要看成是一个1×4阶的矩阵。
3
数据类型转换函 数 uint8 uint16 uint32 uint64 int8 int16 int32 int64
说 明 无符号8位整数 无符号16位整数 无符号32位整数 无符号64位整数 有符号8位整数 有符号16位整数 有符号32位整数 有符号64位整数
字节数 1 2 4 8 1 2 4 8
22
【例 2.8】变量赋值 >> a=3.14 a= 3.1400 >> class(a) %函数class用来是判断变量数据类 型的 ans = double %变量a是双精度的浮点型数据
23
>> a='hello!' hello! >> class(a) ans = char
%变量a重新赋值
13
>> whos Name Size a 1x1 x 1x1 y 1x1 z 1x1
Bytes Class Attributes 16 double complex 4 int32 4 int32 8 int32 complex
14
2.2MATLAB的常量及变量
2.2.1常量 常量是程序语句中取不变值的那些量。如表达式 y=0.314*x，其中就包含一个0.314这样的数值常数，它 便是一个数值常量。而在另一表达式s='Hello'中，单引 号内的英文字符串“Hello”则是一个字符串常量。
Matlab基础知识点
MATLAB讲义第一章 MATLAB系统概述1.1 MATLAB系统概述MATLAB（MATrix LABoratory）矩阵实验室的缩写，全部用C语言编写。
特点：（1）以复数矩阵作为基本编程单元，矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便，而且矩阵无需定义即可采用。
（2）语句书写简单。
（3）语句功能强大。
（4）有丰富的图形功能。
如plot,plot3语句等。
（5）提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。
目前，有20多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。
（6）易扩充。
1.2 MATLAB系统组成（1）MATLAB语言MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言，具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。
同时MATLAB又具有面向对象编程特色。
MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。
（2）开发环境MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体，其中大部分具有图形用户界面，包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。
（3）图形处理图形处理包括二维、三维数据可视化，图像处理、模拟、图形表示等图形命令。
还包括低级的图形命令，供用户自由制作、控制图形特性之用。
（4）数学函数库有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。
MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。
（5）MATLAB应用程序接口（API）MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来，可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。
1.3 MATLAB的应用范围包括：MATLAB的典型应用包括：●数学计算●算法开发●建模、仿真和演算●数据分析和可视化●科学与工程绘图●应用开发（包括建立图形用户界面）以矩阵为基本对象第二章 Matlab基础2.1 MATLAB快速入门（1）搜索路径搜索路径也被看作是MATLAB的路径，其包含的文件被认为在路径上。
二MATLAB基本操作
10
§2.4 逻辑和关系运算
二. 关系操作符 MATLAB提供了六种关系操作符，这些
操作符与逻辑运算配合使用，可使程序 设计更加灵活。 例如：if and(a==1，b>5)
……
end 则当a=1且b>5时执行指定的语句。
例如：a=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9] 又如：b=[1:3; 4:6; 7:9]
c=[1: 6 : 0.5] 注意：关于:的使用相当灵活，大家可随
着学习的不断深入对:的使用逐步加深 灵活。
§2.2 矩阵基础
（2）从外部数据文件读取 load score.dat
(3) 利用matlab内部函数产生矩阵 例如：b=eye(3); 单位阵 c= ones(2,5); 全一阵 d=zeros(3,2); 全零阵 e=rand(2,3); 随机阵
这样很容易产生元素等值的矩阵： c3＝8×ones(8，9)；
§2.3 矩阵产生和操作
MATLAB提供的rand和randn可分别产 生均匀分布和正态分布的随机数。 例如要产生[0，1]之间均匀分布的随机向 量R(100×1)，可输入R=rand(100，1) 如果要产生[-a，a](a为正数)之间均匀分 布的随机数则应输入
§2.5操作符和特殊字符
7. xor 功能：异或操作。 格式：C=xor(A，B) C=xor(A，B)完成阵列A和B对应元素的 异或操作。 如： A=[0 0 pi eps]
B=[0 -2 4 1.2] C=xor(A，B) C＝0 1 0 1
§2.7 基本数学函数
一.三角函数
第2章 MATLAB的基础知识
a=[1 2 1;2 2 1;2 1 2]; b=[1;2;3]; a/b %矩阵右除
运行程序，得到结果：
??? Error using ==> mrdivide Matrix dimensions must agree.
重新输入语句
a\b
%矩阵左除 ans = 1.0000 -0.3333 0.6667
运行程序，得到结果：
c= 0 0 1 1 1 0
说明 对于复数运算，“= =”与“～ =”运算，既比较实部， 又比较虚部。而其他运算仅比较实部。关系运算同样也可用于 常量与矩阵的比较，在这种情况下，该常量与矩阵的每一个元 素进行比较，其结果是一个与矩阵同维数的0、1矩阵。
逻辑操作符
逻辑操作符 说 明 相对应函数
-0.1667 0 0
（3）矩阵特征值运算
矩阵条件数cond( ) 矩阵的秩rank() 矩阵特征值eig ( )
矩阵范数norm( ) 矩阵的迹trace ( ) 矩阵奇异值svd ( )
例2-7 分别计算矩阵a的有关特征参数。输入以下 MATLAB语句
a=[1 2 3;4 5 6;7 8 0] [cond(a),norm(a),rank(a)]
2.MATLAB工作环境
图形窗口“Figure”
M文件窗口
3．MATLAB的M文件
所谓M文件，就是用户把要实现的命令写在一个 以.m为扩展名的文件中
M文件有两种格式（统称为M文件） 函数式M文件 程序式M文件 程序式M文件用于把很多需要在命令窗口输入的命 令放在一起，就是命令的简单叠加 函数式M文件用于把重复的程序段封装成函数供用 户调用。
&
|
逻辑与
逻辑或
and(a,b)
Matlab基础知识点
MATLAB讲义第一章 MATLAB系统概述1.1 MATLAB系统概述MATLAB（MATrix LABoratory）矩阵实验室的缩写，全部用C语言编写。
特点：（1）以复数矩阵作为基本编程单元，矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便，而且矩阵无需定义即可采用。
（2）语句书写简单。
（3）语句功能强大。
（4）有丰富的图形功能。
如plot,plot3语句等。
（5）提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。
目前，有20多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。
（6）易扩充。
1.2 MATLAB系统组成（1）MATLAB语言MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言，具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。
同时MATLAB又具有面向对象编程特色。
MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。
（2）开发环境MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体，其中大部分具有图形用户界面，包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。
（3）图形处理图形处理包括二维、三维数据可视化，图像处理、模拟、图形表示等图形命令。
还包括低级的图形命令，供用户自由制作、控制图形特性之用。
（4）数学函数库有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。
MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。
（5）MATLAB应用程序接口（API）MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来，可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。
1.3 MATLAB的应用范围包括：MATLAB的典型应用包括：●数学计算●算法开发●建模、仿真和演算●数据分析和可视化●科学与工程绘图●应用开发（包括建立图形用户界面）以矩阵为基本对象第二章 Matlab基础2.1 MATLAB快速入门（1）搜索路径搜索路径也被看作是MATLAB的路径，其包含的文件被认为在路径上。
实验项目1 MATLAB熟悉使用及编程基础2
实验项目1 MATLAB熟悉使用及编程基础MATLAB是美国Mathworks公司推出的一套高件能的数值分析和计算软件，它将矩阵运算、数值分析、图形处理、编程处术结合在一起，为用户提供了一个强有力的科学及工程问题分析计算和程序设计的工具。
MATLAB本身也在不断改进和创新，特别是2000年以出的版本6，无论在界面设计、计算方法、编程阶段和工具等方面都有了巨大的突破，全面引入了面向对象编程的概念和方法，使MATLAB真正成为了具有全部高级语言功能和特征的新一代软件开发平台。
MATLAB开发环境是一组工具和组件的集成，这些工具是图形化的用户接口，它们包括 MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、编辑调试窗口以及帮助信信息、工作空间、文件和搜索路径等浏览器。
MATLAB集成了丰富的数学函数库，其强大的计算能力覆盖了从基本函数(如求和、正弦、余弦和复数运算等)到特殊函数(如矩阵求逆、矩阵特征值、贝塞尔函数和快速傅里叶变换等)的范围。
MATLAB语言是一种高级编程语言，包括控制流的描述、函数、数据结构、输入输出及面对对象编程，既可以编制适用于快速使用的小程序，也可以编制大型复杂的应用程序。
MATLAB提供了功能强大的图形系统，既可以完成二维和三维数据的可视化、图像处理、动画和图形表达等功能，也可以定制图形的外观，如建立一个完整的图形用户界由的应用程序。
1．实验目的：掌握MA TLAB编程语言和偏微分方程PDE工具箱对电磁场的基本问题进行仿真；2 实验内容：1、MATLAB启动MA TLAB安装到硬盘后，启动方法有：(1)点击Windows桌面上自动生成的快捷方式图标；(2)点击matlab 6＼文件夹下快捷方式图标令MATLAB(3)点击matlab/bin/win32文件夹中的Matlab.exe2、m文件编写熟悉基本指令、基本数学运算，借助help、lookfor等命令实现在线帮助。
建立M文件的一般步骤如下：(1)打开文件编辑器：指的是MA TLAB内部编辑/调试器，可以有几种不同的方法打开文件编辑器,最简单的方法是在操作桌面助工具栏上选择蹦(建立新文件)或选择瞪(打开已有的文件)，也可以在命令窗口输入命令edit建立新文件或输入命令edit filename，打开名为fi1ename的M文件。
MATLAB基础教程 第2章 数组、矩阵及其运算
写出MATLAB表达式。 解：根据MATLAB的书写规则，以上MATLAB表达式为： （1）y=1/(a*log(1-x-1)+C1) （2）f=2*log(t)*exp(t)*sqrt(pi) （3）z=sin(abs(x)+abs(y))/sqrt(cos(abs(x+y))) （4）F=z/(z-exp(T*log(8)))
命令：X(3:-1:1)
命令：X(find(X>0.5)) 命令：X([1 2 3 4 4 3 2 1])
第二章 数组、矩阵及其运算
2.1 数组（矩阵）的创建和寻访
2. 二维数组的创建和寻访
例2-3 综合练习。将教材P.31~P.44的实例按顺序在MATLAB的 command窗口中练习一遍，观察并体会其输出结果。 （注意变量的大小写要和教材上的严格一致。）
A./B
B.\A
A的元素被B的对应元素相除
（与上相同）
第二章 数组、矩阵及其运算
2.3 数组、矩阵的其他运算
1. 乘方开方运算
数组的乘方运算与power函数 格式：c=a.^k或c=power(a,k) 例如： >> g=[1 2 3;4 5 6] >>g.^2 矩阵的乘方运算与mpower函数 格式：C=A^P或C=mpower(A,P) 注意：A必须为方阵
第二章 数组、矩阵及其运算
2.2 数组、矩阵的运算
3. 矩阵的加法、减法
运算规则是：若A和B矩阵的维数相同，则可以执行矩阵的加减运算， A和B矩阵的相应元素相加减。如果维数不相同，则MATLAB将给出
出错信息。
第二章 数组、矩阵及其运算
2.2 数组、矩阵的运算
3. 矩阵的乘法
MATLAB编程及应用 李辉 PPT课件 第2章 MATLAB基本计算和基础知识
2.2.2 系统预定义变量
MATLAB系统提供了一些用户不能清除的特殊变量，
即系统预定义变量。
MATALB系统预定义变量及其含义
预定义变量名
含义
ans pi eps nan或NAN inf i或j
运算结果默认变量名 圆周率 浮点数的精度，也是系统运算时确定的极小值 非数，如0/0 无穷大，如1/0 虚数标志，i=j=sqrt(-1)
1.0000 + 2.0000i >> b=3+4*j b=
3.0000 + 4.0000i
2.3.2 逻辑类型
MATLAB本身并没有专门提供逻辑类型，而借用整型来描
述逻辑类型数据。MATLAB规定，逻辑数据真（true）为1、
逻辑数据假（false）为0。
>> 2<3 ans =
logical 1 >> 2>3 ans = logical 0
>> sin(pi/3) ans =
0.8660
➢ 复数的计算：MATLAB还具有超越计算器的功能， 它认识复数，能够进行复数的计算。
>> (2+3i)+(4+5i) ans =
6.0000 + 8.0000i
Байду номын сангаас
2.2 变量
变量是指在程序执行过程中其值可以变化的量。
变量
用户自定义变量 系统预定义变量
2.3 数据类型
MATLAB数据类型
数值类型 逻辑类型 字符串类型 单元类型 结构类型
2.3.1 数值类型
数值类型分类方法
根据数据存 储空间和方 式分类
根据数据结 构分类
MATLAB基础(矩阵运算和矩阵操作)2
223445.68
数学运算符号及标点符号
+ — * .* / ./ ^ 减法运算 乘法运算 点乘运算 除法运算 点除运算 乘幂运算
加法运算，适用于两个数或两个同阶矩阵相加
（1）MATLAB的每条命令后，若为逗号或无标点符号， .^ 点乘幂运算 则显示命令的结果；若命令后为分号，则禁止显示结果. \ 后面所有文字为注释. （2）“%” 反斜杠表示左除. 36 （3） “...”表示续行.
10
命令窗口
11
工作间
12
当前目录
13
历史命令
14
设置路径搜索 当前目录
15
进入搜索对话框
16
设置搜索路径对话框
17
18
Editpath or pathtool
20
‘帮助’的使用
help 命令：已知命令 lookfor命令：知道命令的关键词 MATLAB Help:命令查找，索引，说明书 Demo
2.2345e+005
>> format rat >> 223445.6778987654
>> format bank >> 223445.6778987654
ans =
ans =
670337/3 >> format long e >> 223445.6778987654 ans = 2.234456778987654e+005
39
clear命令用于删除MATLAB工作空间中的变 量。 who和whos这两个命令用于显示在MATLAB工 作空间中已经驻留的变量名清单。 who命令只显示出驻留变量的名称，whos在给 出变量名的同时，还给出它们的大小、所占 字节数及数据类型等信息。
MATLAB——数学建模基础教程
MATLAB——数学建模基础教程数学建模是通过数学方法研究和描述实际问题的过程。
它是将数学工具应用于现实世界中的问题，通过数学模型和算法来预测和优化系统的行为和性能。
数学建模是科学研究和工程设计过程中的重要组成部分，它有助于深入理解问题的本质和潜在解决方法。
在MATLAB中进行数学建模，首先需要构建数学模型。
数学模型是一个描述问题的数学表达式或算法，它可以是线性或非线性、离散或连续的。
构建数学模型的关键是理解问题的基本原理和变量之间的关系。
MATLAB提供了一系列的数值计算函数和工具箱，用于求解各种数学问题。
这些函数和工具箱涵盖了各种数学领域，如线性代数、微积分、常微分方程、优化等。
通过调用这些函数，可以在MATLAB中进行数学计算和分析。
例如，在线性代数中，可以使用MATLAB的矩阵运算函数来解决线性方程组、求解矩阵的特征值和特征向量、计算矩阵的行列式等。
MATLAB还提供了丰富的图形函数，可以用来绘制二维和三维图形，以便对数据进行可视化和分析。
此外，MATLAB还具有强大的符号计算功能，可以用来进行符号计算和代数运算。
通过使用符号表达式和符号变量，可以进行符号求导、符号积分、符号化简等操作。
这对于解析解和符号推导的问题非常有用。
在数学建模中，优化是一个重要的问题。
MATLAB提供了多种优化算法和方法，可以用于最小化或最大化函数、寻找函数的全局极值或局部极值。
优化算法的选择和应用是数学建模中的一个关键步骤，MATLAB提供了丰富的文档和示例来帮助用户理解和使用这些算法。
最后，MATLAB还具有强大的数据处理和统计分析功能。
它可以用来处理和分析实验数据、生成随机数、拟合曲线和表面、进行统计假设检验等。
这些功能在实际问题的数据分析和建模中非常有用。
总之，MATLAB是一个强大的数学建模工具，可以帮助用户理解和解决各种数学问题。
通过使用MATLAB的数值计算、符号计算、优化和统计分析等功能，可以在数学建模中提供精确、高效和可靠的解决方案。
2、MATLAB的数学运算基础
例子： 计算表达式的值，并显示计算结果。
在MATLAB命令窗口输入命令： x=1+2i; y=3-sqrt(17); z=(cos(abs(x+y))-sin(78*pi/180))/(x+abs(y)) 输出结果是：
z= -0.3488 + 0.3286i
六、MATLAB的数值显示格式 的数值显示格式
• 和其他的程序设计语言不同，MATLAB能 自动根据赋值和操作来识别变量类型。即 变量使用之前，不需要指定变量的数据类 型，也不必事先声明变量。
MATLAB中变量的作用域一般默认为局 部变量，仅在当前调用的M文件中有效。如 果要定义全局变量，则必须用global来声明。 一般情况下，为了和局部变量有所区别， 常将全局变量用大写字母表示，但这并不 是必需的，只是人为的一种约定而已。
• • • •
>> clear xy yx %删除变量xy及yx >> whos >> xy %这时变量xy已经不存在了 ??? Undefined function or variable 'xy'.
其它
• 保存工作空间
命令格式： >>save filename variables
• 将变量列表variables所列出的变量保存到磁盘文 件filename中 • Variables所表示的变量列表中，不能用逗ariables时，表示将当前工作空间中所有 变量都保持到磁盘文件中。 • 缺省的磁盘文件扩展名为“.mat”，可以使用“-” 定义不同的存储格式（ASCII、V4等）
• 5.2、表达式的规则
MATLAB的表达规则与一般手写算式基 本相同。
• a) 表达式由变量名、运算符和函数名组成。 • b) 表达式按优先级自左向右运算，括号可改变优 先级顺序。 • c)优先级顺序由高到底为：指数运算、乘除运算、 加减运算。 • d)表达式中赋值符“=”和运算符两侧允许有空格。
第二章 matlab基础知识
logspace 的基本语法
X=logspace(X1，X2，n) 该函数创建的向量第一个元素值为10X1，而最后一个元素的数值为10X2，
n为向量的元素个数，元素彼此之间的间隔按照对数空间的间隔设置 若在表达式中忽略参数n，则系统默认地将向量设置为50个元素
2.4 Matlab数据
2016/12/29 数据类型 矩阵的概念 一维数组变量的创建 二维数组变量的创建 数组元素的标识与寻访 字符串 多维矩阵 元胞 Application of Matlab Language 结构
8
2.4.1. MATLAB数据类型
数据的记述 Matlab的数只采用习惯的十进制表示，可 以带小数点和负号;其缺省的数据类型为双 精度浮点型（double）。 例如：3 -10 0.001 1.3e10 1.256e-6 其他数据类型 此外，MATLAB还提供了各种有符号、无 符号整型数据，具体参见教材表2.2。
语言。可见学习掌握这一工具的重要性。
2016/12/29
Application of Matlab Language
3
2.2 MATLAB的主要功能
功能强大
数值运算优势 符号运算优势(Maple) 强大的2D、3D数据可视化功能 许多具有算法自适应能力的功能函数
2016/12/29
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2.4.2. 数组(array)的概念
数组的分类
一维数组，也称为向量(vector) 。
行向量(row vector)、列向量(column vector)。
二维数组(矩阵matrix)。 多维数组。 有效矩阵：每行元素的个数必须相同，每 列元素的个数也必须相同。
学习matlab(Matlab基础知识)
第二讲Matlab基础知识1.标识符把标志变量、常量或文件名的特定字符称为标识符，Matlab规定必须是英文字母、阿拉伯数字和下划线等符号组成的字符串，第一个符号必须是英文字母。
2.Matlab中的数据及变量类型有三种类型的基本数据：（1）数值型数据，简称数值（Double Array）：一般输入的数字均为数值数据，包含实数、复数。
（2）字符串型数据，简称字符量（Char Array）：用英文格式单引号加以界定的数字、字符、各种符号、表达式、方程式和汉字等。
（3）符号型数据，简称符号量（Sym Object）：用sym和syms可以把字符、表达式、方程、矩阵等定义成数学符号，称为符号型数据，运算结果为数学表达式。
在命令窗口中键入class（a），回车可知已有变量a是哪一种类型的数据。
3.变量名及赋值（略）2.1 数值矩阵2.1.1 永久性数值变量名除了i、j、pi、eps（浮点运算相对精度10-52）、Inf、NaN外还有，realmin(最小正浮点数2-1022)、realmax(最大正浮点数21023)。
2.1.2 数值矩阵的创建1.直接输入法>>a=[1 6 1;4 6 2;9 3 8];>> b=[2-3i,3+5i,2i;3,9i,6;5-i,7i,4];3．变换矩阵结构的命令flipud(a)——输出矩阵a上下翻转后的矩阵；fliplr(a)——输出矩阵a左右翻转后的矩阵；rot90(a,k)——输出矩阵a沿逆时针旋转k个90度后的矩阵，k为正负整数；rot90(a)——输出矩阵a逆时针旋转90度后的矩阵；reshape(A,m,n)——输出一个m×n=k阶矩阵，它是由矩阵a的k个元素重新排列构成的矩阵，重排前后元素在矩阵中的符号不变。
4.一批特殊向量（行矩阵）的创建（1）等差数列型向量的创建增量输入法：t=a:h:b或t=[a:h:b]，>> t=(a:h:b)，a、b为起始值，h为公差，可正，可负，省略时为1.例如>> t=0:0.1:2*pi线性等分命令t=linspace(a,b,n)，a、b为起始值，n为（b-a）的等分点个数。
MATLAB基础与编程入门(第二版)(张威)-第3章
第三章 数 据 类 型
注意：
MATLAB和C语言在处理数据类型和变量时不同。在C语言 中，任何变量在使用之前都必须声明，然后赋值，在声明变量时 就指定了变量的数据类型。但是在MATLAB中，任何数据变量都不 需要预先的声明，MATLAB将自动地将数据类型设置为双精度类型， 若需要使用其他类型的数据，则必须通过数据类型的转换完成。 MATLAB的数据类型名称同样就是数据类型转换的函数，利用这些 函数来完成相应的数据类型转化的工作。
第三章 数 据 类 型
第三章 数 据 类 型
3.1 概述 3.2 MATLAB基本数值类型 3.3 逻辑类型和关系运算 3.4 字符串 3.5 元胞数组 3.6 结构 3.7 本章小结
第三章 数 据 类 型 3.1 概 述
MATLAB的早期版本只有非常简单的二维数组和字符类型 的数据，目前的MATLAB版本中不仅有多达十几种的基本数据类型， 在不同的专业工具箱中还有特殊的数据类型，并且MATLAB还支持 面向对象的编程技术，支持用户自定义的数据类型。
关于数据类型转换函数的使用可以参阅相应的在线帮助。
第三章 数 据 类 型
例子3-2 使用不同的数据类型。
在MATLAB命令行窗体中键入下面的指令：
>> A = [1 2 3];
>> B = [4 5 6];
>> C = A + B;
>> whos
Name
Size
Bytes Class
A
1x3
24 double
MATLAB支持的基本数据类型见图3-1。
第三章 数 据 类 型
MATLAB数据类型
基本数值类型
字符串
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.xls .txt
16
4. MATLAB程序设计
4.3 程序结构控制 for 循环控制命令 循环控制命令(for命令) 格式： for i=n1:(step):n2 commands; end for循环
作用：重复执行命令集commands.
19
4. MATLAB程序设计
4.3 程序结构控制 for循环 例5：求pi：pi/4=1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+… n=input('请输入 n= '); pi=0;k=-1; for i=1:2:n k=(-1)*k; pi=pi+k*1/i; fprintf(' i=%.0f, pi=%.8f \n ',i,4*pi); end
8
4. MATLAB程序设计
4.1 M文件 函数文件
function开头，编制一个函数文件，输入什么，输出什么 [输出参数表]=函数名(输入参数表)
y sin x cos x
function [y1,y2,y3]=hanshu(x1,x2) y1=sin(x1)+cos(x1); y2=cos(x2); y3=sin(x1);
2
课程目录
1
MATLAB简介 MATLAB语言基础
MATLAB数值计算 MATLAB程序设计 MATLAB绘图
2 3
4 5
3
4. MATLAB程序设计
4
4. MATLAB程序设计
4.1 M文件 4.2 数据的输入输出 4.3 程序结构控制 4.4 上机练习
5
4. MATLAB程序设计
4.1 M文件 global A B C 局部变量与全局变量
2017
MATLAB基础入门
桂林理工大学理学院
学习建议
基础入门
• MATLAB简介 • MATLAB基本操作 • MATLAB常用命令
设计提高
MATLAB数组运算 MATLAB矩阵运算 MATLAB程序设计
MATLAB
综合应用
• MATLAB数值实验 • MATLAB统计实验 • MATLAB优化实验
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5. MATLAB绘图
5.3 三维绘图 plot3
plot3(x,y,z) plot3(X,Y,Z) plot3(x,y,z,’s’)
x,y,z长度相同向量 X,Y,Z维数相同矩阵 带样式
plot3(x1,y1,z1,’s1’,x2,y2,z2,’s2’) 同时画多个
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5. MATLAB绘图
5.2 二维绘图 plot
plot(x) plot(x,y) plot(x1,y1,x2,y2) plot(x,y,’s’) plot(x1,y1,’s1’,x2,y2,’s2’)
x各分量的序号为横坐标，分量值为纵坐标 x为横坐标，y为纵坐标 同时画两条线 设置线条样式 同时画多条曲线及样式
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4. MATLAB程序设计
4.1 M文件 M文件的编辑
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4. MATLAB程序设计
4.1 M文件 一些命令的集合 脚本文件
x=linspace(0,2*pi,101) y=cos(x); p=polyfit(x,y,3); y1=polyval(p,x);
plot(x,y,’or’,x,y1,’-b’);
4.2 数据输入与输出 load 加载 M数据文件存储\加载
load load filename load filename X Y Z
加载名为matlab.mat的文件中的所有变量到工 作空间 加载名为filename.mat的文件中的所有变量到工 作空间 加载名为filename.mat的文件中的X、Y、Z变量 到工作空间
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4. MATLAB程序设计
4.3 程序结构控制 while 条件循环命令 while循环
条件循环命令(while命令)
格式：
while (condition is true) commands; end
作用：重复执行命令集commands.
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4. MATLAB程序设计
4.3 程序结构控制 while循环 例6：求和：s=1+2+…+n<3000 s=0;k=1; while s<3000 s=s+k; fprintf(' k=%.0f, s=%.0f\n ',k,s); k=k+1; end 例7：求e：e=1+1+1/2!+1/3!+… (1/n!<1.0e-8) p=1;e=1;r=1;i=1; while r>=1.0e-8 p=p*i; r=1/p; e=e+r; fprintf(' i=%.0f, r=%.9f, e=%.9f \n ',i,r,e); i=i+1; end
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4. MATLAB程序设计
4.2 数据输入与输出 .xls 外部文件导入
EXCEL文件数据导入(2003版)
[filename, pathname]= uigetfile('*.xls') x=xlsread(filename);
%寻找源文件 %格式转换为矩阵
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4. MATLAB程序设计
4.2 数据输入与输出 .txt 外部文件导入
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plot3(x,y,z,‘b-');
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5. MATLAB绘图
5.3 三维绘图 mesh 三维网格 示例
[x,y,z]=peaks;
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mesh(x,y,z);
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-10 4 2 0 -2 -4 -4 -2 2 0 4
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5. MATLAB绘图
4.3 程序结构控制 if 选择控制命令 if控制
多项选择控制
格式： if (condition is true) commands; elseif (condition is true) commands; else commands; end
作用：若条件成立，则执行命令集commands. 否则，不执行。
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4. MATLAB程序设计
4.1 M文件 常用数学函数
sin(x) cos(x) tan(x) cot(x) abs(x) min(x) sqrt(x) log(x)
正弦 余弦 正切 余切 绝对值 最小值 开平方 自然对数
asin(x) acos(x) atan(x) acot(x) max(x) sum(x) exp(x) log10(x)
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4. MATLAB程序设计
4.3 程序结构控制 if 选择控制命令 if控制
单项选择控制 格式： if (condition is true) commands; end
作用：若条件成立，则执行命令集 commands. 否则，不执行。
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4. MATLAB程序设计
4.3 程序结构控制 if控制
例8：求n个实数中最大的数M a=input('请输入数组 a[n]= '); n=length(a); M=a(1); for i=2:n if M<a(i) M=a(i); end fprintf(' M=%.5f, a(%.0f)=%.5f \n ',M,i,a(i)); end
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4. MATLAB程序设计
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5. MATLAB绘图
5.3 三维绘图 plot3 示例
t=0:pi/50:10*pi;
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plot3(t,sin(t),cos(t),'r-');
0.5
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-0.5
-1 1 0.5 0 -0.5 -1 0 10 30 20 40
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5. MATLAB绘图
5.3 三维绘图 plot3 示例
[x,y,z]=peaks;
save save filename save filename X Y Z
将所有工作空间变量存储在名为matlab.mat的 文件中 将所有工作空间变量存储在名为filename.mat的 文件中 将工作空间的指定变量X、Y、Z存储在名为 filename.mat的文件中
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4. MATLAB程序设计
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4. MATLAB程序设计
4.3 程序结构控制 for循环 例3：求阶乘：p=1×2 × 3 × … × n=n! n=input('请输入 n= '); p=1; for i=1:n p=p*i; fprintf(' i=%.0f, p=%.0f\n ',i,p); end 例4：求e：e=1+1+1/2!+1/3!+…+1/n! n=input('请输入 n= '); p=1;e=1; for i=1:n p=p*i; p1=1/p; e=e+p1; fprintf(' i=%.0f, p=%.0f, e=%.8f \n ',i,p,e); end
x=linspace(0,2*pi,101); y1=sin(x); y2=cos(x); plot(x,y1,'-r‘,x,y2,’-b’);
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5. MATLAB绘图
5.2 二维绘图 示例