第一讲 MATLAB基础知识

（续表）
预定义变量 含义 NaN（nan) nargin nargout 不是一个数（Not a number),如0/0,∞/0 函数输入参数数目 函数输出参数数目
realmax
realmin
最大正实数
最小正实数
MATLAB初步
(4) matlab的基本运算符
最常见的算术运算符如下：
运算名称 数学表达 matlab 式 运算符 a+b + 加 减 乘 除 幂 a-b a×b a÷b ab * /(\) ^ matlab 表达式 a+b a-b a*b a^b 例子
口中双击该变量名。
(3) 若想使某个窗口脱离matlab desktop，只需 单击“undock form desktop”图标.
MATLAB初步
(4) 计算结果的显示格式（比较重要）
format命令提供多种数据的输出格式，如： format short format rat format long format hex
MATLAB初步
(3) matlab默认的预定义变量
predefined variables ,是matlab系统定义的一些 变量，赋予特定的值和变量名
预定义变量 含义 ans eps Inf （inf） 当前计算结果的缺省变量名 机器零阈值 无穷大
i，j
pi
虚单元 i=j=
圆周率π
1
MATLAB初步
MATLAB初步
几点说明：
所有运算定义在复述域上，只返回第一 象限的解； 如：a=,则 X=A\B，
“/”右除，若XA=B,则 X=B/A，
运算规则： 按与常规相同的优先级自左至右执行
优先级：指数>乘除>加减
括号优先级最高
MATLAB初步
【例1】用循环求解 s=0; s=0;i=1; while i<=100 s=s+i; i=i+1; end 不用循环的方法： s=sum(1:100)
for i=1:100
s=s+i; end
M文件及函数的编写
【例2】用循环求解求最小的 m,
s=0;i=0; while s<=10000 i=i+1; s=s+i; end [s, i]
（g）删除A的第j1~j2列，构成新矩阵:A(：， j1:j2)=[ ]
（h）将矩阵A和B拼接成新矩阵：[A B]；[A；B]
(4)矩阵的运算
（i）标量-矩阵运算 同标量-数组运算。 （ii）矩阵-矩阵运算 (a) 元素对元素的运算，同数组-数组运算。
(b)矩阵运算：
矩阵加法：A+B
矩阵乘法：A*B 方阵的行列式：det（A） 方阵的逆：inv（A） 方阵的特征值与特征向量：[V，D]=eig[A]
M文件及函数的编写
【例5】生成一个在[0, 6]上的随机数，以此作 为掷骰子出现的点数，出现1，3，5显示奇数， 出现2，4，6显示偶数，出现0则显示错误.
disp('Play dice,please!') %提示输入信息 Num=round(6*rand) %利用round函数产生在[0,6]上 服从均匀分布的随机数 switch Num case {1,3,5}, disp('Odd') case {2,4,6}, disp('Even') otherwise, disp('You are out!') end
输入a=33+12；再按回车，会出现什么结果？ 输入a=33+12 再按回车，会出现什么结果？ 在指令后面的“;”的作用是什么？
“;”控制计算结果是否显示。指令后面有分号，
则不显示计算结果，否则显示。
MATLAB初步
对于简单的表达式的计算，步骤为： （1）按照MATLAB的语法规则输入表达式； （2）按回车，则该语句被执行； （3）运行完表达式，matlab输出结果，付给 变量ans. （4） Matlab采用表达式语言，有两种最常 见的形式： 1o 表达式 2o 变量＝表达式
M文件及函数的编写
几点规则：
● 建立好的书写风格，保持程序的可读性。 ● m为文件的扩展名，在低版本的MATLAB中 还要注意文件名不超过8位，文件名和变量的命 名规则相同。 ● 以符号％引导的行是注释行、不可执行， 可供heIp命令查询； ● 不需要用end语句作为M文件的结束标志；
M文件及函数的编写
（a）矩阵A的第r行：A（r，：）
（b）矩阵A的第r列：A（：，r）
（c）取矩阵A的第i1~i2行、第j1~j2列构成新矩阵:A(i1:i2, j1:j2) （d）以逆序提取矩阵A的第i1~i2行，构成新矩阵:A(i2:-1：i1，：） （e）以逆序提取矩阵A的第j1~j2列，构成新矩阵:A(:, j2:-1：j1 ） （f）删除A的第i1~i2行，构成新矩阵:A(i1:i2，：)=[ ]
statements 3
【例4】演示if的程序，检测输入数据.
score=input('Please input your score:'); if score>=0 & score<60 disp('You must work harder!'); elseif score>=60 & score<80 disp('Not bad!'); elseif score>=80 & score<90 disp('Great!'); elseif score>=90 & score<=100 disp('Excellent!'); else disp('Are you kidding?'); end
a./b= [a1/b1,a2/b2,…,an/bn] a.^b=[a1^b1,a2^b2,…,an^bn]
4、 矩
阵
(1) 矩阵的建立
逗号或空格用于分隔某一行的元素，分号用于区分不
同的行. 除了分号，在输入矩阵时，按Enter键也表示开始
一新行. 输入矩阵时，严格要求所有行有相同的列.
例 m=[1 2 3 4 ；5 6 7 8；9 10 11 12] p=[1 1 1 1 2222 3 3 3 3]
if-else-end 结构
if
M文件及函数的编写
logical expression 1
if logical expression statements 1 statements end elseif logical expression 2 if logical expression statements 1 else else statements 2 end end statements 2
>>size(A)％返回矩阵A的行和列数
(2) 变量命名规则
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（i）区分大小写，并不要和matlab定义的 函数名相同； Abc ≠ ABc （ii）首字符必须是英文字母； （iii）变量名中可以有字母，下划线，数字， 但不能包含空格，标点； 有效 MYvar12, MY_Var12 和 MyVar12_ 错误的变量名 12MyVar, _MyVar12 >>a1=[5 6 7 8]; >>a,1=[5 6 7 8]; >>1a=[5 6 7 8];
(5) 善用matlab 的help功能 特别在已知一个指令可带多个参数，而不记得 这些参数的具体含义时，特别有效。关键是知
道你所需要查找的名词或函数的英文名字！
第二部分：MATLAB编程
1.M-script 文件的编写
新建M文件 一般过程 编写指令 调试运行 用户在编制此类文件时，只需把所要执行的命令 按行编辑到指定的文件中，程序运行时， MATLAB按行执行这些指令。
5.使用小技巧
(1) 重新执行已执行过的语句，或给变量 重新赋值,方法： 使用 、 键调出之前运行过的指令; 从command history中直接copy,或者用鼠 标拖某条要重新执行的指令到command window.
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(2) 在执行多条指令时，中间有些变量不需要 显示，则可在该指令后加上“;”， 若调试时想查看运行的结果，可在workspace窗
(4)数组的运算
（i）标量-数组运算 数组对标量的加、减、乘、除、乘方是数组的每个 元素对该标量施加相应的加、减、乘、除、乘方运算.
设：a=[a1,a2,…,an], c=标量 则：a+c=[a1+c,a2+c,…,an+c]
a.*c=[a1*c,a2*c,…,an*c]
a./c= [a1/c,a2/c,…,an/c](右除） a.^c= [a1^c,a2^c,…,an^c] c.^a= [c^a1,c^a2,…,c^an]
11+2
11-2 11*2 11^2
a/b ( b\a) 11/2
3.数组的创建、访问与赋值
(1)创建简单的数组 x=[a b c d e f ] 创建包含指定元素的行向量
x=first：last 创建从first开始，加1计数，到last结束的行向量 x=first：increment：last 创建从first开始，加increment计数，last结束的 行向量 x=linspace(first，last，n） 创建从first开始，到last结束，有n个元素的行向量
(2) 数组元素的访问
（i）访问一个元素： x(i)表示访问数组x的第i个元素. （ii）访问一块元素： x(a ：b ：c)表示访问数组x的从第a 个元素开始，以步长为b到第c个元素（但不超过c），b可 以为负数，b缺损时为1. （iii）直接使用元素编址序号. x([a b c d]) 表示提取 数组x的第a、b、c、d个元素构成一个新的数组 [x(a) x(b) x(c) x(d)].
MATLAB初步
（1）用键盘在MATLAB指令窗中输入以下内容 (12+2*(7-4))/3^2
（2）在上述表达式输入完成后，按【Enter】键， 该就指令被执行。
（3）在指令执行后，MATLAB指令窗中将显示: ans = 2
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【例3 】
“;” 的作用
输入33+12；再按回车，会出现什么结果？
(3)数组的方向
前面例子中的数组都是一行数列，是行方向分布的. 称之为行向量. 数组也可以是列向量，它的数组操作和运
算与行向量是一样的，唯一的区别是结果以列形式显示.
产生列向量有两种方法：
直接产生
转置产生
例
例
c=[1；2；3；4]
b=[1 2 3 4]; c=b‟
说明：以空格或逗号分隔的元素指定的是不同列的 元素，而以分号分隔的元素指定了不同行的元素.
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2.数值、变量和表达式
(1)数值的表示 习惯上采用十进制表示
19 -3 0.0001 1 1.3e-4 4.5e2 9 在采用IEEE浮点算法的计算机，大约16位有 效数字。
数值范围从－1×10308～1×10308
根据需要不同选择不同方式的数据格式
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MATLAB语言并不要求对所他用变量进行事先 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所进行的操作来确定变量 的类型；在赋值过程中，如果变量已存在， MATLAB语言将使用新值代替旧值，并以新的变 量类型代替旧的变量类型。 >>A＝[1,2,3,4,5]; >>A＝3; >>A=„I am a student in whut!‟ >>length(A)%返回一维数组A的长度
第一讲：MATLAB入门
第一节 MATLAB 基础知识 第二节 MATLAB编程
第一节 MATLAB 基础知识
1. “演草纸”式的计算器
“指令提示输入符”： >> 【例1】 计算33＋12的值
先在指令窗中输入： 33+12 然后按回车键 显示：ans = 45
【例2 】
[12 2 (7 4)] 32 的值 计算
（ii）数组-数组运算 当两个数组有相同维数时，加、减、乘、除、 幂运算可按元素对元素方式进行的，不同大小或维 数的数组是不能进行运算的.
设：a=[a1,a2,…,an], b=[b1,b2,…,bn] 则：a+b= [a1+b1,a2+b2,…,an+bn]
a.*b= [a1*b1,a2*b2,…,an*bn]
(2) 特殊矩阵的建立： a=[ ] 产生一个空矩阵，当对一项操作无结 果时，返回空矩阵，空矩阵的大小为零. b=zeros(m，n) c=ones(m，n) 产生一个m行、n列的零矩阵 产生一个m行、n列的元素 全为1的矩阵 d=eye(m，n) 产生一个m行、n列的单位矩阵
(3)矩阵中元素的操作