matlab入门
MATLAB科学计算软件入门教程
MATLAB科学计算软件入门教程第一章：MATLAB基础知识MATLAB是一种专业的科学计算软件，具有强大的数学计算和数据分析能力。
在使用MATLAB进行科学计算前，我们需要先了解一些基本知识。
1.1 MATLAB界面打开MATLAB后，我们会看到一个主界面。
主界面中有命令窗口、当前文件夹窗口、工作空间窗口和编辑器窗口等基本功能区域。
1.2 MATLAB变量和数据类型MATLAB中的变量可以用来存储各种类型的数据，如数字、字符串、矩阵等。
常见的数据类型包括：double（双精度浮点数）、char（字符）、logical（逻辑值）等。
1.3 MATLAB基本操作在MATLAB中，可以使用基本的数学运算符进行加、减、乘、除等计算操作。
另外，还可以通过内置函数实现更复杂的数学运算。
例如，sin函数可以计算正弦值，sum函数可以计算矩阵元素的和等。
第二章：MATLAB矩阵和向量操作2.1 创建矩阵和向量在MATLAB中，可以使用方括号来创建矩阵和向量。
例如，使用[1，2；3，4]可以创建一个2x2的矩阵。
2.2 矩阵和向量的加减乘除运算MATLAB提供了丰富的矩阵和向量运算函数，可以进行加法、减法、乘法、除法等运算操作。
例如，可以使用矩阵相乘函数*来计算矩阵的乘法。
2.3 矩阵和向量的索引和切片在MATLAB中，可以使用索引和切片操作来获取矩阵和向量中的特定元素或子集。
例如，使用矩阵名加上行和列的索引可以获取矩阵中指定位置的元素。
第三章：MATLAB数据可视化3.1 绘制二维图形MATLAB提供了丰富的绘图函数，可以绘制二维曲线、散点图、柱状图、等高线图等。
例如，可以使用plot函数来绘制二维曲线。
3.2 绘制三维图形MATLAB还可以绘制三维图形，如三维曲线、三维散点图、三维曲面等。
例如，可以使用plot3函数来绘制三维曲线。
3.3 图像处理与显示MATLAB提供了图像处理和显示的函数，可以加载、编辑和保存图像。
MATLAB入门指南
MATLAB入门指南MATLAB是一款功能强大的数值计算软件和编程环境，广泛应用于科学、工程和数据分析领域。
本文将为初学者提供一份MATLAB入门指南，以帮助他们快速掌握基本概念、使用技巧和常见功能。
第一部分：MATLAB基础1. MATLAB的介绍MATLAB是由MathWorks开发的高级编程语言和环境，其主要用于数值计算、数据可视化和算法开发。
它与其他编程语言相比，有着简单易学的语法和丰富的内置函数库。
2. MATLAB的安装与设置在使用MATLAB之前，您需要先下载和安装MATLAB软件。
安装过程通常是简单的，只需按照提示一步一步执行即可。
安装完成后，您可以根据需要进行一些个性化设置，如选择默认工作目录和字体大小。
3. MATLAB的基本命令和运算符MATLAB的基本命令和运算符与其他编程语言类似，包括数学运算符（加减乘除、幂运算等）、逻辑运算符（与或非等）和比较运算符（等于、大于、小于等）。
您可以使用MATLAB作为计算器来进行简单的数学计算，如计算平方根、三角函数等。
4. MATLAB的变量和数据类型在MATLAB中，您可以使用变量来存储和操作数据。
MATLAB支持多种数据类型，包括数值、字符、逻辑和结构等。
您可以使用赋值语句将数据存储在变量中，并使用变量进行计算和操作。
5. MATLAB的数组和矩阵操作MATLAB以矩阵为基础进行计算，因此对于初学者来说，了解如何创建、操作和计算矩阵是至关重要的。
您可以使用MATLAB提供的函数来创建矩阵，并使用索引和运算符对矩阵进行操作。
第二部分：MATLAB编程和算法1. MATLAB的脚本文件和函数MATLAB提供了编写脚本文件和函数的能力，以便在单个文件中组织代码。
您可以使用脚本文件来一次性执行一系列MATLAB命令，而函数则可以封装一段可重复使用的代码块。
2. MATLAB控制结构MATLAB提供了多种控制结构，如条件语句（if-else）、循环语句（for、while）和跳转语句（break、continue）。
第1章 MATLAB入门.pdf_MATLAB信号处理超级学习手册_[共9页]
![第1章 MATLAB入门.pdf_MATLAB信号处理超级学习手册_[共9页]](https://img.taocdn.com/s3/m/c2bbc23d998fcc22bdd10d75.png)
第1章 MATLAB入门MATLAB是一种用于数值计算、可视化及编程的高级语言和交互式环境。
使用MATLAB，用户可以分析数据、开发算法、创建模型和应用程序。
MATLAB借助编程、工具和内置数学函数，可以探求多种方法，比电子表格或其他传统编程语言更快地求取结果。
它是一种功能强大的科学计算软件。
在使用之前，读者应该对它有一个整体的了解。
本章主要介绍MA TLAB的基本知识，如主要特点、系统安装、基本操作等。
学习目标：1．理解MATLAB的特点。
2．熟悉MATLAB各种平台的窗口。
3．熟练掌握MATLAB的各种基本操作。
4．熟悉MATLAB中M文件的操作。
1.1 MATLAB概述MATLAB是由美国MathWorks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。
1.1.1 什么是MATLABMATLAB提供了一个高性能的数值计算和图形显示的科学和工程计算软件环境。
这种易于使用的MATLAB环境，是由数值分析、矩阵运算、信号处理和图形绘制等组成。
在这种环境下，问题和解答的表达形式（程序）几乎和它们的数学表达式完全一样，而不像传统的编程那样繁杂。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C、FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使其成为一个强大的数学软件。
MATLAB在新的版本中也加入了对C、FORTRAN、C++、Java的支持。
用户可以直接调用它们，也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用。
此外，许多的MATLAB爱好者还编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载使用。
MATLAB入门教程
MATLAB⼊门教程MATLAB⼊门教程1．MATLAB的基本知识1-1、基本运算与函数在MATLAB下进⾏基本数学运算，只需将运算式直接打⼊提⽰号（>>）之後，并按⼊Enter键即可。
例如：>> (5*2+1.3-0.8)*10/25ans =4.2000MATLAB会将运算结果直接存⼊⼀变数ans，代表MATLAB运算後的答案（Answer）并显⽰其数值於萤幕上。
⼩提⽰： ">>"是MATLAB的提⽰符号（Prompt），但在PC中⽂视窗系统下，由於编码⽅式不同，此提⽰符号常会消失不见，但这并不会影响到MATLAB的运算结果。
我们也可将上述运算式的结果设定给另⼀个变数x：x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25x = 42此时MATLAB会直接显⽰x的值。
由上例可知，MATLAB认识所有⼀般常⽤到的加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）的数学运算符号，以及幂次运算（^）。
⼩提⽰： MATLAB将所有变数均存成double的形式，所以不需经过变数宣告（Variabledeclaration）。
MATLAB同时也会⾃动进⾏记忆体的使⽤和回收，⽽不必像C语⾔,必须由使⽤者⼀⼀指定.这些功能使的MATLAB易学易⽤，使⽤者可专⼼致⼒於撰写程式，⽽不必被软体枝节问题所⼲扰。
若不想让MATLAB每次都显⽰运算结果，只需在运算式最後加上分号（；）即可，如下例：y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);若要显⽰变数y的值，直接键⼊y即可：>>yy =-0.0045在上例中，sin是正弦函数，exp是指数函数，这些都是MATLAB常⽤到的数学函数。
下表即为MATLAB常⽤的基本数学函数及三⾓函数：⼩整理：MATLAB常⽤的基本数学函数abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度angle(z)：复数z的相⾓(Phase angle)sqrt(x)：开平⽅real(z)：复数z的实部imag(z)：复数z的虚部conj(z)：复数z的共轭复数round(x)：四舍五⼊⾄最近整数fix(x)：⽆论正负，舍去⼩数⾄最近整数floor(x)：地板函数，即舍去正⼩数⾄最近整数ceil(x)：天花板函数，即加⼊正⼩数⾄最近整数rat(x)：将实数x化为分数表⽰rats(x)：将实数x化为多项分数展开sign(x)：符号函数 (Signum function)。
matlab入门图文教程
02
MATLAB基础操作
界面介绍
MATLAB主窗口
包括命令窗口、工作空间、命令历史和当前 文件夹等部分，是进行MATLAB操作的主要
界面。
编辑器窗口
用于显示MATLAB绘制的图形和图像，支持 多种图形格式。
图形窗口
用于编写和编辑MATLAB代码，提供语法高 亮、代码折叠等功能。
工具箱窗口
提供MATLAB各种工具箱的访问和使用，如 信号处理、图像处理等。
matlab入门图文教程
目录
• MATLAB概述与安装 • MATLAB基础操作 • 图形绘制与可视化 • 数值计算与数据分析 • 程序设计与优化 • MATLAB高级功能与应用
01
MATLAB概述与安装
MATLAB简介
MATLAB（Matrix Laboratory）是一款由 MathWorks公司开发的商业数学软件，主要用于算法
脚本文件与函数文件
脚本文件是一系列按顺序执行的命令，而函数文件则定义了一个或多个可重用的函数。脚 本文件主要用于简单任务或一次性操作，而函数文件则适用于更复杂的计算和数据处理任 务。
变量与数据类型
MATLAB支持多种数据类型，包括数值、字符、逻辑值等。变量无需声明即可直接使用， 且变量名区分大小写。
运算符与函数
01
算术运算符
包括加（+）、减（-）、乘（ *）、除（/）等，用于进行基 本的数学运算。
02
关系运算符
包括等于（==）、不等于（ ~=）、大于（>）、小于（< ）等，用于比较两个值的大小 关系。
03
逻辑运算符
包括与（&&）、或（||）、非 （~）等，用于进行逻辑运算 。
matlab菜鸟教程
matlab菜鸟教程Matlab是一种强大的数值计算和科学数据可视化软件。
它被广泛应用于工程、科学和金融等领域。
本教程将介绍Matlab的基本语法、常用函数和数据处理技巧，帮助初学者快速上手使用Matlab进行编程和数据分析。
1. Matlab环境搭建安装Matlab：在MathWorks官网下载并安装Matlab软件，按照向导进行安装。
打开Matlab：双击桌面上的Matlab图标或在开始菜单中找到Matlab并点击打开。
2. Matlab基本语法变量和常量：使用等号（=）将数值或表达式赋给变量。
例如：x = 5, y = sin(x)。
数据类型：Matlab支持多种数据类型，包括数值型、字符型和逻辑型等。
常用的数值类型有整数型、浮点型和复数型。
矩阵和数组：Matlab中的基本数据结构是矩阵和数组。
可以使用方括号（[]）定义矩阵和数组，并进行矩阵运算。
函数调用：Matlab提供了丰富的内置函数，可以直接调用进行数值计算、数据处理和图形绘制等操作。
条件语句：使用if语句进行条件判断，根据不同的条件执行不同的操作。
循环语句：使用for循环和while循环重复执行一段代码，根据循环条件来控制循环的执行次数。
3. Matlab常用函数数值计算：Matlab提供了多种数值计算函数，如sin、cos、exp、log等，用于计算三角函数、指数函数和对数函数等。
数据处理：Matlab提供了丰富的数据处理函数，如mean、sum、max、min等，用于计算数组的均值、总和、最大值和最小值等。
图形绘制：Matlab可以绘制各种类型的图形，如线图、散点图、柱状图和饼图等。
可以使用plot、scatter、bar、pie等函数进行图形绘制。
数据导入和导出：Matlab可以方便地导入和导出各种数据格式，如文本文件、Excel文件和图像文件等。
可以使用readtable、writetable、imread、imwrite等函数进行数据的读写操作。
Matlab经典教程——从入门到精通
第一章 基础准备及入门本章有两个目的：一是讲述MATLAB正常运行所必须具备的基础条件；二是简明系统地介绍高度集成的Desktop操作桌面的功能和使用方法。
本章的前两节分别讲述：MATLAB的正确安装方法和MATLAB 环境的启动。
因为指令窗是MATLAB最重要的操作界面，所以本章用第 1.3、1.4 两节以最简单通俗的叙述、算例讲述指令窗的基本操作方法和规则。
这部分内容几乎对MATLAB各种版本都适用。
不同于其前版本的最突出之处是：向用户提供前所未有的、成系列的交互 MATLAB6.x式工作界面。
了解、熟悉和掌握这些交互界面的基本功能和操作方法，将使新老用户能事半功倍地利用MATLAB去完成各种学习和研究。
为此，本章特设几节用于专门介绍最常用的交互界面：历史指令窗、当前目录浏览器、工作空间浏览器、内存数组编辑器、交互界面分类目录窗、M文件编辑/调试器、及帮助导航/浏览器。
本章是根据MATLAB6.5版编写的，但大部分内容也适用于其他6.x版。
1.1M ATLAB的安装和内容选择图 1.1-11.2D esktop操作桌面的启动1.2.1MATLAB的启动1.2.2Desktop操作桌面简介一 操作桌面的缺省外貌图1.2-1二 通用操作界面1.3 C ommand Window 运行入门1.3.1Command Window 指令窗简介图 1.3-11.3.2 最简单的计算器使用法【例1.3.2-1】求23)]47(212[÷−×+的算术运算结果。
（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 指令窗中将显示以下结果。
ans = 2【例1.3.2-2】简单矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321A 的输入步骤。
（1）在键盘上输入下列内容A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9]（2）按【Enter 】键，指令被执行。
MATLAB入门教程
MATLAB入门教程1.MATLAB的基本介绍MATLAB是由MathWorks公司开发的一种高级技术计算语言和交互式环境。
它通过矩阵和数组的运算，使得数据处理更加简洁高效。
Matlab还提供了强大的绘图功能，可以直观地展现数据，便于分析和展示。
2.安装与配置3.MATLAB的基本操作打开MATLAB软件后，会出现一个命令窗口和一个图形窗口。
命令窗口是输入和输出MATLAB命令的地方，图形窗口则用于显示图形、绘制曲线等。
3.1数值运算在命令窗口中可以直接进行数值运算，例如：输入2+3，按下回车键，即可得到结果5、MATLAB支持常见的数学运算符，如+、-、*、/等，也支持乘方运算、开方运算等。
3.2变量与赋值在MATLAB中，可以通过给变量赋值来存储数据，并进行后续的处理。
例如，可以输入a=5，即可将值5赋给变量a。
赋值后，通过输入变量名，即可获得变量的值。
3.3矩阵和向量在MATLAB中，矩阵和向量是重要的数据结构。
可以使用方括号([])来定义矩阵和向量，每一行用分号隔开。
例如，可以输入A=[123;456;789]，即可定义一个3行3列的矩阵A。
通过输入A(1,2)，可以获取矩阵A中第1行第2列的元素。
3.4绘图4.控制流程除了基本的数值运算和数据处理，MATLAB还支持控制流程，如条件语句和循环语句。
例如，可以使用if-else语句来实现条件判断，使用for循环和while循环来实现重复执行的操作。
5.函数和脚本在MATLAB中，可以创建自定义函数来实现特定的功能。
函数可以接受输入参数，并返回输出结果。
可以使用function关键字定义函数，使用end关键字结束函数定义。
创建的函数可以在命令窗口中调用和使用。
此外，还可以创建脚本文件。
脚本文件是一系列MATLAB命令的集合，可以保存在.m文件中。
通过运行脚本文件，可以一次性执行多个命令，便于重复性计算和自动化操作。
以上是MATLAB的入门教程，希望能帮助读者快速上手使用MATLAB进行基本的数据操作和简单的编程。
MATLAB语言入门
MATLAB 界面浏览Command Window: 命令窗口Workspace Browser: 工作空间浏览器Command History: 命令历史栏MATLAB的帮助系统MATLAB常用的数据类型矩阵的索引与下标可以产生各种特殊用途的矩阵的命令使用一维或二维下标来存储矩阵，A(i,j)和A(i+(j-1)*m)是完全一样的End这个保留字代表某一维数的最大值MATLAB常用的数学函数计算向量元素统计量的常用函数x=linspace(0,2*pi);%在0到2π间，等分取100个点%进行多条曲线描点绘图plot(x,sin(x));hold on;plot(x,cos(x),’r’);•Plotyy命令可以画出两个刻度不同的y轴。
x=linspace(0,2*pi);%在0到2π间，等分取100个点%画出两个刻度不同的y轴，分别是y1,y2y1=sin(x);y2=exp(-x);plotyy(x,y1,x,y2);代表爆炸，非零元素表示向外拖出的扇形% 在x 轴上取25点x=linspace(-2, 2, 25); % 在y 轴上取25点y=linspace(-2, 2, 25);% xx 和yy 都是25x25的矩阵[xx,yy]=meshgrid(x, y);% 计算函数值，zz 也是25x25的矩阵zz=xx.*exp(-xx.^2-yy.^2); % 画出立体网状图mesh(xx, yy, zz); % 画出立体曲面图surf(xx, yy, zz);Meshgrid 的作用是产生x 及y(均为向量)为基准的栅格点（GridPoints ）,其输出为xx 及yy ，分别代表栅格点的x 坐标及y 坐标。
MATLAB快速入门第一章
下面将对菜单进行介绍。
图1-81.3.1 M文件M文件有两种类型：文本M文件和函数M文件。
（一）文本M文件一个比较复杂的程序常常要作反复的调试，这时你不妨建立一个文本文件并把它储存起来，可以随时调用进行计算。
建立文本文件可以在File菜单中选择New，再选择M-file，这时MATLAB将打开一个文本编辑窗口，在这里输入命令和数据。
储存时文件名遵循MA TLAB变量命名的原则，但必须以m 为扩展名，其一般形式为< M文件名>.m如juzhen.m, pp.m等。
值得注意的是，文本M文件中的变量都是全局变量，在执行过程中, 文本M 文件中的命令可以使用目前工作区中的变量，它所产生的变量也将成为工作区的一部分。
例如我们把下面的程序保存为名为budijifen1.m的文本M文件：function budijifen1x=-4*pi:0.014*pi;a=1;for C=-3:3y =1/2*(-sin(a*x)+a*x)/a+Cplot(x,y)hold onendgridhold offxlabel('自变量 X')ylabel('因变量 Y')title('不定积分的积分曲线族')legend('不定积分的积分曲线族')然后在MA TLAB工作窗口中输入文件名：>> budijifen1运行后屏幕显示计算结果(略)和图形(见图1-9)。
再如，将下面的一个生成矩阵的程序保存为名为juzhen.m 的文本M 文件：for i=1:kfor j=1:nb(i,j)=7/(2*i+3*j-6);endenda=rats(b)然后在MA TLAB 工作窗口中输入：>> k=3;n=4; juzhen,b图1-9 名为budijifen1.m 的文本M 文件的图形运行后屏幕显示运行结果如下：a =-7 7/2 7/5 7/87 7/4 1 7/107/3 7/6 7/9 7/12b =-7.0000e+000 3.5000e+000 1.4000e+000 8.7500e-0017.0000e+000 1.7500e+000 1.0000e+000 7.0000e-0012.3333e+000 1.1667e+000 7.7778e-001 5.8333e-001（二） 函数M 文件函数M 文件是另一类M 文件，我们可以根据需要建立自己的函数文件，它们能够像库函数一样方便地调用，从而极大地扩展MA TLAB 的能力。
MALTBA入门
第二章 MATLAB软件使用入门MATLAB是MATrix LABoratory (矩阵实验室)的缩写，是由美国MathWorks公司于20世纪80年代初推出的一套以矩阵计算为基础的、适合多学科、多种工作平台的功能强劲的大型软件．MATLAB将数值计算、可视化和编程功能集成在非常便于使用的环境中，具有编程效率高、用户使用方便、扩充能力强、移植性好等特点．经过MathWorks公司的不断完善，目前MATLAB已经发展成为国际上最优秀的高性能科学与工程计算软件之一．§2.1 MATLAB简介一、MATLAB的工作环境假定在您的计算机里已经安装了MA TLAB7.0，在Windows桌面上就会出现MA TLAB7.0的图标．双击此图标，进入MATLAB的工作界面．MA TLAB7.0的工作界面主要由菜单、工具栏、命令窗口、工作空间管理窗口、命令历史窗口和当前目录窗口组成．1、菜单和工具栏MATLAB的菜单和工具栏界面与Windows程序的界面类似，只要稍加实践就可以掌握其功能和使用方法．2、命令窗口（Command Window）MATLAB命令窗口是用来接受MATLAB命令的窗口．在命令窗口中直接输入命令，可以实现显示、清除、储存、调出、管理、计算和绘图等功能．MA TLAB命令窗口中的符号“>>”为运算提示符，表示MA TLAB处于准备状态．当在提示符后输入一段程序或一段运算式后按回车键，MATLAB会给出计算结果并将其保存在工作空间管理窗口中，然后再次进入准备状态．在命令窗口中实现管理功能的常用命令有：>>cd 显示当前工作目录；>>dir 显示当前工作目录或指定目录下的文件；>>clc 清除命令窗口中的所有内容；>>clf 清除图形窗口；>>quit(exit) 退出MATLAB；>>type test 在命令窗口中显示文件test.m的内容>>delete test 删除文件test.m；>>which test 显示test.m的目录；>>what 显示当前目录或指定目录下的M、MA T、MEX文件．为了便于对输入的内容进行编辑，MATLAB提供了一些控制光标位置和进行简单编辑的一些常用编辑键，掌握这些命令可以在输入命令的过程中起到事半功倍的效果．↑调用上一行；↓调用下一行；←光标左移一个字符；→光标右移一个字符；home 光标置于当前行首；end 光标置于当前行尾；del 删除光标处的字符；backspace 删除光标前的字符．在以上按键中，反复使用“↑”，可以调出以前键入的所有命令，进行修改、计算．3、工作空间管理窗口（Workspace）工作空间管理窗口显示当前MA TLAB的内存中使用的所有变量的变量名、变量的大小和变量的数据结构等信息，数据结构不同的变量对应着不同的图标．在命令窗口中，实现变量的显示、清除、储存和调出的命令如下：>>who 显示当前工作空间中的所有变量名；>>whos 显示当前工作空间中的所有变量的变量名、变量的大小和数据类型；>>whos x 显示工作空间中的变量x的大小、数据类型；>>disp(x) 显示变量x的内容；>>clear 清除工作空间中的所有变量；>>clear x 清除工作空间中的变量x>>save 文件名把工作空间中的变量保存在当前MA TLAB目录下产生的一个扩展名为mat的文件中；>>load 文件名把该mat文件中的变量调入到MATLAB的内存中．4、命令历史窗口（Command History）命令历史窗口显示所有执行过的命令．在默认设置下，该窗口会保留自MATLAB安装后使用过所有命令，并表明使用的时间．利用该窗口，一方面可以查看曾经执行过的命令；另一方面，可以重复利用原来输入的命令，这只需在命令历史窗口中直接双击某个命令，就可以执行该命令．5、当前目录窗口（Current Directory）当前目录窗口显示当前目录下所有文件的文件名、文件类型和最后修改时间．二、搜索路径与扩展当MA TLAB调用函数或执行程序文件时，对函数或程序文件的搜索，都是在其搜索路径下进行的．如果用户调用的函数在搜索路径之外，MA TLAB会认为此函数并不存在．一般情况下，MA TLAB系统的函数（包括工具箱函数）都在系统默认的搜索路径之中，但是用户编写的函数可能没有保存在搜索路径中．要解决这个问题，只需将函数或程序所在的目录扩展成MATLAB的搜索路径即可．在MATLAB命令窗口中输入editpath命令或pathtool命令或通过MATLAB窗口中“File →Set Path”菜单，都可以进入“设置搜索路径”对话框，通过该对话框可以为MA TLAB添加或删除搜索路径．三、MATLAB的帮助系统MATLAB为用户提供了非常完善的帮助系统，例如在线帮助、帮助窗口以及MATLAB 演示等．通过使用帮助菜单或在命令窗口中输入帮助命令，可以很容易地获得MA TLAB的帮助信息，进一步学习MATLAB．1、命令窗口查询帮助系统在命令窗口查询帮助系统最常用的命令是help．通过help命令，可以在命令窗口获得在线帮助．调用格式如下：help 在命令窗口列出所有主要的基本帮助主题help / 在命令窗口列出所有的运算符和特殊字符help (函数名) 在命令窗口列出该函数的M文件的描述及用法，这是MATLAB中最常用的获取帮助信息的方式，例如>> help sqrtSQRT Square root．SQRT(X) is the square root of the elements of X．Complex results are produced if X is not positive．See also sqrtm．Overloaded functions or methods (ones with the same name in other directories)help sym/sqrt．mReference page in Help browserdoc sqrt2、联机帮助系统直接单击MA TLAB主窗口的“?”按钮或选定Help菜单的前4项中的任意一项或在命令窗口中执行helpwin、helpdesk或doc命令都可以运行帮助窗口，进入MA TLAB的联机帮助系统．帮助向导页面包含4个页面，分别是帮助主题(Contents)、帮助索引(Index)、查询帮助(Search)以及演示帮助(Demos)．如果知道需要查询的内容的关键字，一般可以选择Index 或Search模式来查询；只知道需要查询的内容所属的主题或是只是想进一步了解和学习某一主题，一般可以选择Contents或Demos模式来查询．3、联机演示系统选择MATLAB主窗口菜单的“Hel p→Demos”选项或在命令窗口输入demos或直接在帮助页面上选择Demos选项都可以进入联机演示系统．通过联机演示系统，用户可以直观、快速地学习MA TLAB某个工具箱的使用方法，它是有关的参考书籍不能替代的．§2.2 变量与函数一、变量变量是任何程序设计语言的基本要素之一，MATLAB语言当然也不例外．与一般常规的程序设计语言不同的是，MA TLAB语言并不要求对所使用的变量进行事先声明，也不需要指定变量类型，它会自动根据赋予变量的值或对变量进行的操作来确定变量的类型并为其分配内存空间．在赋值过程中，如果变量已存在，MATLAB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．MATLAB中变量的命名规则是：1、变量名区分大小写；2、变量名的长度不超过31位，第31个字符之后的字符将被忽略；3、变量名必须以字母开头，之后可以是任意字母、数字或下划线，变量名中不允许使用标点符号．MATLAB中有一些预定义的变量，这些特殊的变量称为常量．MATLAB语言中的常量在MA TLAB语言中，定义变量时应避免与常量名相同，以免改变常量的值．与其他程序设计语言相同，MA TLAB语言中也存在变量作用域的问题．在未特殊说明的情况下，MA TLAB语言将所识别的一切变量视为局部变量，即仅在其调用的函数内有效．若要定义全局变量，应对变量进行声明，即在该变量前加关键字global．二、数学运算符号及标点符号数学运算符号：+加法运算；-减法运算；*乘法运算；.*点乘运算；/右除运算；\左除运算；./点右除运算；.\点左除运算；^ 乘幂运算．MATLAB中标点符号的含义是：1、在命令窗口中输入一个MATLAB语句（语句的一般形式为：变量=表达式），如果语句后为逗号或无标点符号，则在命令窗口中显示该语句的计算结果；如果语句后为分号，MATLAB只进行计算，不在命令窗口中显示计算结果．如果要查看计算结果，只需要在命令窗口中输入变量名按回车键或打开工作空间双击选中的变量即可．2、在MATLAB的命令窗口中输入一个表达式或利用MA TLAB进行编程时，如果表达式太长，可以用续行符号“…”将其延续到下一行．3、编写MATLAB程序时，通常利用符号“%”对程序或其中的语句进行注释．三、函数MATLAB语言中最基本最重要的成分是函数．一个函数由函数名、输入变量和输出变量组成．同一个函数，不同数目的输入变量和不同数目的输出变量，均代表不同的含义．这不仅丰富了MATLAB的函数功能，而且大大减少了需要的磁盘空间，使得MATLAB编写的程序简单而且高效．MATLAB的函数，按照用途，可以分为三类：标量函数、向量函数和矩阵函数．1、标量函数：标量函数作用于标量，一般用于简单的数值计算．常用的标量函数有三角函数、指数对数函数、复数函数、截断函数和求余函数等．三角函数：sin、cos、tan、cot、sec、csc、asin、acos、atan、acot、asec、acsc、sinh、cosh、tanh、asinh、acosh、atanh；指数和对数函数：exp(以e为底的指数函数)、pow2(以2为底的指数函数)、sqrt(正的平方根函数)、realsqrt(正的平方根函数,若输入不是正数则报错)、nthroot(n次方根函数)、log(自然对数函数)、reallog(自然对数函数,若输入不是正数则报错)、log10(以10为底的对数函数)、log2(以2为底的对数函数)；复数函数：abs(绝对值或复数模)、angle(复数的相角或幅角)、conj(复数共轭)、real(复数实部)、imag(复数虚部)、complex(用实部和虚部构造复数)、isreal(判断是否为实数矩阵)．例如：c=complex(a,b) 将根据的a、b构造复数c, 复数c的实部为a，复数c的虚部为b．>>a=[1 2;3 4];b=[5 6;7 8]>> c=complex(a,b)截断和求余函数：mod(除法求余数，与除数同号)、rem(除法求余数，与被除数同号)、sign(符号函数)、fix(朝零方向取整函数)、floor(向负无穷方向取整函数)、ceil(向正无穷方向取整函数)、round(四舍五入函数)、rats(有理逼近函数)．当一个标量函数作用于向量或矩阵时，是这个标量函数作用于这个向量或矩阵的每一个元素．这个功能将大大方便我们处理成批的数据．2、向量函数：MATLAB中有些函数只有当它们作用于行向量或列向量时才有意义，称为向量函数．常用的向量函数：max(最大值)、min(最小值)、sum(和)、length(长度)、mean(平均值)、median(中数)、prod(乘积)、sort(从小到大排列)．例如：>>x=[0.6833,0.2126,0.8392,0.6288,0.1338,0.2071,0.6072,0.6299,0.3705,0.5751];>>a=max(x), b=min(x),c=mean(x),d=median(x)当一个向量函数作用于一个矩阵时会产生一个行向量，这个行向量的每个元素是向量函数作用于矩阵相应列向量的结果．在MA TLAB的统计工具箱中，我们还会学习到许多向量函数．3、矩阵函数：MA TLAB中有大量的矩阵函数，从其作用来看，可以分为构造矩阵的函数和进行矩阵计算的函数，详见下一节．§2.3 MATLAB的数值计算功能强大的数值计算功能是MATLAB最具代表性的特点．也正是由于MATLAB具有强大的数值计算功能，MathWorks公司才有能力把MA TLAB延伸到不同专业、不同行业和不同部门的各个领域，使其成为世界上最优秀的、应用最为广泛的、最受用户喜爱的数学软件．一、数组及其运算1、数组的建立(1). 直接输入数组建立数组最直接的方法是在命令窗口中直接输入数组．数组元素需要用方括号“[ ]”括起来，元素之间可以用空格、逗号或分号分隔．需要注意的是，用空格和逗号分隔建立行数组，元素之间全部用分号分隔建立列数组．(2). 利用冒号表达式建立数组, 此时不用方括号“[ ]”．冒号表达式建立等差数组，它的基本形式为x=x1:step:x2, 其中x1、step、x2分别为给定数值，x1表示数组的首元素数值，step 表示步长，即从第二个元素开始，后一个元素与前一个元素之间的差值，x2表示数组尾元素数值限．注意：x2并非尾元素数值，当x2-x1为step的整数倍时，x2才是尾元素数值．例如：>>a=1:2:12 和>>a=1:2:13 注：(a)．如果step=1, 可以省略此项的输入，直接写成x=x1:x2．(b)．如果x1< x2,则需要step>0;如果x1> x2, 则需要step<0;如果x1= x2, 则建立的数组只有一个元素．(3). 线性等分数组的建立MATLAB提供了函数linspace用来建立线性等分数组，调用格式如下：y=linspace(x1,x2) 建立100维的等分数组，使得y(1)=x1,y(100)=x2；y=linspace(x1,x2,n) 建立n维的等分数组，使得y(1)=x1,y(n)=x2．例如：>>y=linspace(1,100), y=linspace(1,100,6)线性等分函数和冒号表达式都可以建立等分数组，前者是设定了数组的维数去建立等分数组，后者是通过设定步长建立维数随之确定的等分数组．(4). 对数等分数组的建立MATLAB中提供了对数等分函数logspace生成等比数组，将此数组取以10为底的对数可生成等差数组．调用格式如下：y=logspace(x1,x2) 生成50维对数等分数组，使得y(1)=10x1, y(50)=10x2；例如：>>y=logspace(5,8)；y=logspace(x1,x2,n) 生成n维对数等分行数组，使得y(1)=10x1, y(n)=10x2．另外，数组还可以从矩阵中抽取，还可以把数组看成1*n阶或n*1阶的矩阵，以矩阵形式生成．由于在MATLAB中矩阵比数组重要的多，此类函数将在矩阵及其运算中详细介绍．2、数组元素的调用(1). 调用数组的一个元素：数组的元素可以通过下标调用，如x(i)表示数组x的第i个元素．(2). 调用数组的部分元素：x(a:b:c)表示调用数组x的从第a个元素开始，以步长为b到第c 个元素，b可以为负数，b缺省时为1．(3). 直接使用元素序号调用数组元素：x([a b c d])表示调用数组x的第a、b、c、d个元素构成一个新数组[x(a) x(b) x(c) x(d)]．3、数组的运算(1). 数组对标量的加、减、乘、除、乘方是数组的每个元素对该标量进行相应的加、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=c*a=a.*c=[a1*c a2*c … an*c]a/c=a./c=[a1/c a2/c … an/c]a\c=a.\c=[a1\c a2\c … an\c]a^c=a.^c=[a1^c a2^c … an^c]c^a=c.^a=[c^a1 c^a2 … c^a n](2). 两个相同维数的数组进行加、减、乘、除、幂运算，可按元素对元素的方式进行，不同大小或维数的数组不能进行运算．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]a./b=[a1/b1 a2/b2 … an/bn]a.\b=[a1\b1 a2\b2 … an\bn]a.^b=[a1^b1 a2^b2 … an^bn](3). 两个相同维数的数组的点积由dot函数实现，调用格式：dot(a,b)．(4). 两个三维数组之间的向量积由cross函数实现，调用格式：cross(a,b)．二、矩阵及其运算由于MATLAB的数值计算功能都是以（复）矩阵为基本单元进行的，因此，MATLAB 中矩阵的运算可谓最全面、最强大．本小节将对矩阵及其运算进行详细的阐述．1、矩阵的建立(1). 直接输入小矩阵在键盘上直接输入矩阵是最方便、最常用和最好的建立数值矩阵的方法，尤其适合较小的简单矩阵．用此方法建立矩阵时，应当注意以下几点：(a). 输入矩阵以“[ ]”为其标识，即矩阵的元素应在“[ ]”的内部，此时MA TLAB才将其识别为矩阵，如：a= [ 1 2 3; 1 1 1; 4, 5, 6](b). 矩阵的同行元素之间可由空格或逗号分隔，行与行之间用分号或回车符分隔；(c). 矩阵大小可不预先定义；(d). 若不想获得中间结果，在[ ]后可用分号结束；(e). 无任何元素的空矩阵也合法；(f). 矩阵元素可以为运算表达式，如b= [sin(pi/3), cos(pi/4); log(9), tanh(6)]．(2). 当矩阵很大，不适合在命令窗口直接输入时，可以使用MATLAB提供的矩阵编辑器来完成矩阵的输入和修改．在使用矩阵编辑器时，必须首先在命令窗口中预先定义一个变量，这个变量可以是数或简单的矩阵．例如在命令窗口中输入A=1，打开工作空间窗口，选中变量A双击，就可以打开矩阵A的编辑器，通过添加或修改原来的元素，从而建立起我们需要的矩阵．(3)、通过M文件建立大矩阵当矩阵的规模比较大，直接输入法就显得笨拙，出现差错也不易修改．为了解决此问题，可以通过M文件输入矩阵．M文件是一种可以在MATLAB环境中运行的文本文件，分为命令文件和函数文件两种．这里是用命令M文件来建立大型矩阵．从菜单栏的File中选择New，再选择M-file命令，打开MA TLAB Editor窗口，按格式把所要输入的矩阵写入一文本文件中，并将此文件以m为扩展名，即为M文件．在MA TLAB命令窗口中输入此M文件名，运行后则把M文件中的大型矩阵输入到MA TLAB的内存中．例如：编制一名为example.m的M文件，内容如下：A=[456 468 873 2 579 55; 21, 687,54 488 8 13; 65 4656 88 98 21 5]在MA TLAB 命令窗口输入：>>example % 将矩阵A调入到MA TLAB的内存中说明：M文件要保存在MATLAB的搜索路径上，才能在MATLAB的命令窗口中调用．(4). 利用矩阵函数建立矩阵可以用MA TLAB的函数来建立全零矩阵、全1矩阵、单位矩阵、均匀分布（标准正态分布）随机矩阵、对角矩阵和上、下三角矩阵等特殊矩阵．矩阵元素全是0或1的矩阵由zeros 或ones来建立，单位矩阵由eye建立，均匀分布随机矩阵和标准正态分布随机矩阵分别由rand 和randn来建立．下面的函数fun表示zeros, ones, eye, rand, randn中的任意一个．fun(N) 建立相应的N*N阶矩阵；fun(M,N) 建立相应的M*N阶矩阵；fun(size(A)) 建立与A同阶的相应矩阵．MATLAB中的单位矩阵和数学中的单位矩阵的含义稍有不同，MA TLAB中的单位矩阵可以为长方阵，在行标和列标相等的地方元素为1，其他元素为0．利用函数diag建立对角矩阵：diag(v,k) 当v是一个包含n个元素的向量时，返回一个阶数为n+abs(k)的方阵，其第k阶对角线上为向量v中的元素，k=0表示主对角线，k>0表示在主对角线之上，k<0表示在主对角线之下，diag(v)=diag(v,0)．例如：>>v=[1 2 3];A=diag(v,2),B=diag(v,-2),C= diag(v)在diag函数中，当v为矩阵时，返回一个列向量，该向量由矩阵的第k条对角线的元素构成．如：>>A=magic(4);diag(A,1)tril(A,k)抽取矩阵A的第k条对角线下面的部分（包第k条对角线）；tril(A)抽取矩阵A 的主下三角部分；triu(A,k)抽取矩阵A的第k条对角线上面的部分（包第k条对角线）；triu(A)抽取矩阵A的主上三角部分；例如：>>A=magic(5), B=tril(A,-1),C=triu(A),D=triu(A,1)MATLAB提供了许多建立其它特殊矩阵的函数，如compan、hadamard、hilb、invhilb、magic、pascal等等，感兴趣的读者可以参考有关MA TLAB的书籍．(5). 通过矩阵的扩展建立新矩阵(i)．通过对分块矩阵进行赋值建立新的矩阵，A(m1:m2, n1:n2)=a，其中m2-m1+1必须等于a的行维数，n2-n1+1必须等于a的列维数．生成的m2*n2维的矩阵A，除赋值子阵和已存在的元素外，其余元素都默认为0．例如>>a=hilb(3), A(2:4, 5:7)=a(ii)．通过小矩阵的组合建立大矩阵．例如：>>v= [1 2 6 20]; a2=[-v(2:4); eye(2),zeros(2,1)];(6). 通过矩阵的合并建立新矩阵(i).C=[A B] 在水平方向合并矩阵，A,B必须具有相同的行数．C=[A;B]在竖直方向合并矩阵，A,B必须具有相同的列数．(ii).分块对角矩阵的建立out=blkdiag(a,b,c,d,…) 根据输入的‘a‟, …b‟, …c‟, …d‟等参数来构造一个分块对角矩阵．作为输入参数的矩阵不必是方阵，也不必具有相等的大小，例如：>>a=1; b=[2,2;3,3]; c=[4 4;5 5;6 6];d=8;>>out=blkdiag(a,b,c,d)(iii).通过复制矩阵来建立新的矩阵．B=repmat(A,m,n) 或B=repmat(A,[m,n]) 返回一个以矩阵A为元素的m*n矩阵B．例如：>>A=[1 2;3 4]; B=repmat(A,2,1),C=repmat(A,2,2)2、矩阵元素的调用矩阵元素的调用包括利用矩阵的双索引调用矩阵的元素和利用矩阵的单索引调用矩阵的元素两种方式．(1).利用矩阵的双索引来调用矩阵的元素若A是一个2维矩阵，可以用A(i,j)来调用矩阵A的第i行第j列的元素，A(i,:)是调用矩阵A的第i行，A(:,j)是调用矩阵A的第j列，A([1,3],[2,4])得到由矩阵A的第1、3行和第2、4列交叉处元素所构成的矩阵．例如：>>A=magic(3), a=A(3,2), b=A(2,:),c=A(:,3),d=A([1 3],[2 3])>>L=A(2,:)<5 %返回由0-1组成的向量，矩阵A的第2行元素小于5的位置返回1，不小于5的位置返回0．(2).利用矩阵的单索引来调用矩阵的元素通过单索引来调用矩阵的元素的格式为A(k)．在MATLAB中，矩阵是按列优先排列的一个长列向量格式来存储的，例如A=[2 6 9;4 2 8;3 0 1]．在MATLAB中是被存储成以2、4、3、6、2、0、9、8、1排列的一个列向量．矩阵A的第3行第2列，也就是值为0的元素在存储空间上是第6个元素．可以用A(6)调用这个元素，这就是单索引调用矩阵元素的方法．命令B=A(:)得到B=[2;4;3;6;2;0;9;8;1]．(3).调用矩阵元素方式的转换如果已经有矩阵元素的双索引，可以用sub2ind函数来得到该元素的单索引．例如：>>A=[2 6 9;4 2 8; 3 0 1]; linearindex=sub2ind(size(A),3,2)反之，可以利用函数ind2sub从矩阵元素的单索引得到矩阵元素的双索引，例如：>>[row col]=ind2sub(size(A),6)3、矩阵元素的修改前面我们提到可以用矩阵编辑器来改变矩阵中的元素，下面介绍在工作空间中直接修改矩阵的元素．如在命令窗口中输入A=rand(3,4) 生成一个3*4的随机矩阵．在命令窗口中再输入A(3,2)=10 回车后，就将矩阵A的第3行第2列的元素修改为10．在命令窗口中输入A(4,5)=10，则原来3*4的矩阵就扩充为4*5的矩阵，其中扩充后的矩阵在(4,5)处的元素为10，其它扩充后新增加的元素系统都设为0．我们可以利用空矩阵来删除矩阵的某些行或列．在MATLAB中定义[ ]为空阵，MATLAB 工作内存中确实存在被赋予空阵的变量；空阵中不包括任何元素，它的阶数是0*0；空阵可以在MATLAB的运算中传递；可以用clear命令从内存中清除空阵变量．要删除矩阵的某一行或某一列，只要把该行或该列赋予一个空矩阵即可．例如：>>a=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9],a(:, 2)=[ ] %使矩阵a的第2列为空阵．4、矩阵的运算(1). 矩阵与标量的运算：与数组与标量的运算类似．(2). 两个矩阵元素之间的运算：与两个数组元素之间的运算类似．(3). 矩阵的加、减法A±B(4). 矩阵的乘法A*B(5). 矩阵的除法矩阵除法有左除“\”和右除“/”两种．方程AX=B的解用X=A\B表示，方程XA=B的解用X=B/A表示．(6). 方阵的逆运算inv(A)．(7). 方阵的行列式det(A)．(8). 方阵的乘方运算A^p．当p为正整数时，A^p表示矩阵A自乘p次；当p为负整数时，A^p表示矩阵A-1自乘|p|次，此时要求A可逆；当p为0时，A^0等于与A同维的单位阵；当p为分数时，若A可以分解为A=WDW-1，D为对角阵，则A^p=WD p W-1．(9). 矩阵的迹运算trace(A) %矩阵A的主对角元素之和．(10). 矩阵的秩运算rank(A)．(11). 矩阵的特征值和特征向量：eig(A), 不同的输出产生不同的结果．>>d=eig(A); % 计算矩阵A的特征值>>[V,D]=eig(A); % V为特征向量矩阵，D为特征值矩阵，V的第i列是相应于矩阵D 中(i,i) 处特征值的特征向量．(12). 矩阵和向量的范数运算矩阵(向量)的1范数、2范数、无穷范数和F范数的运算可由函数norm实现，其中norm的调用格式为norm(X,P), P的取值分别是1，2，inf，fro．(13). 矩阵的条件数函数矩阵的条件数是判断矩阵“病态”程度的量度，在理论分析中有着重要的应用．cond(A)得到矩阵A的2-范数意义下的条件数；condest(A)得到矩阵A的1-范数意义下的条件数；rcond(A)得到矩阵A的2-范数意义下的条件数的倒数．(14). 矩阵的LU分解（Gauss消去法）对于方阵A，LU分解为：A=LU，其中L为下三角矩阵的基本变换形式（一个下三角矩阵和置换矩阵的乘积），U为上三角矩阵．在MA TLAB中，利用矩阵的LU分解求解方程A*x=b得到x=U\(L\b)，这大大提高了计算速度．另外，矩阵的求行列式和求逆也是通过矩阵的LU分解来实现的：det(A)=det(L)*det(U), inv(A)=inv(U)*inv(L)．>>[l,u]=lu(A)>>[L,U,P]=lu(A) %返回一个上三角矩阵U、一个下三角矩阵L和置换矩阵P，并满足L*U=P*A．(15). 矩阵的Cholesky分解如果A为n阶对称正定矩阵，则存在一个非奇异的上三角实矩阵R，使得A=R T R．当限定R的对角元素为正数时，这种分解是唯一的，称为Cholesky分解．R=chol(A) %如果A不是对称正定矩阵，则给出错误信息．(16). 矩阵的QR分解A=QR, 其中Q为正交矩阵，R为上三角矩阵，若限定R的对角元为正数，则分解是唯一的．>>[Q,R]=qr(A) 返回正交矩阵Q和上三角矩阵R，它们满足A=Q*R．>>[Q,R,P]=qr(A) %AP=QR, P为交换矩阵．三、多项式运算1、多项式的建立在MA TLAB中多项式P(x)=a0x n+a1x n-1+…+a n-1x+a n由行向量P=[a0,a1,…,a n-1,a n]表示，这样就把多项式的问题转化为向量的问题．(1). 由系数向量建立多项式：在MA TLAB中，由于多项式是以向量形式储存的，因此，建立多项式的最简单的方法是直接输入向量，MA TLAB自动将向量元素按降幂顺序分配给多项式的各系数值，向量可以为行向量，也可以是列向量．例：输入多项式x3-5x2+6x-33．>>p=[1 -5 6 -33 ];(2)．特征多项式的建立：矩阵的特征多项式由函数poly实现．>>A=[1 2 3; 2 3 4; 3 4 5]; p=poly(A)(3)．由多项式的根建立多项式：由给定的根建立相应的多项式也由函数poly实现．>>root=[ -5 -3+4i -3-4i]; p=poly(root)2、多项式的运算(1). 求多项式的值．求多项式的值有两种形式，对应着两种算法：一种是以数组为计算单元，此时的计算函数是polyval, 调用格式为y=polyval(p,x)，其中p为行向量形式的多项式，x为代入多项式的值，它可以是标量、向量、矩阵．如果x是向量或者矩阵，该函数将对向量或者矩阵的每一个元素计算多项式的值．另一种是以方阵为计算单元，进行矩阵运算，求得矩阵多项式的值，此时的计算函数为polyvalm．这两种计算的差别是源于数组运算和矩阵运算的差别．>>p=[1 11 55 125];x=[1 1;2 2];>>a=polyval(p,x)>>b=polyvalm(p,x)。
2024年MATLAB快速入门
使用try-catch结构捕获并处理程序运 行时可能出现的错误或异常。
10
03
数组、矩阵与向量操作
2024/2/29
11
数组的创建和操作
创建一维数组
使用方括号`[]`将元素括起来， 元素之间用空格或逗号分隔。
2024/2/29
创建二维数组
使用分号`;`将行分隔开，每行 内的元素用空格或逗号分隔。
控件、设置控件属性等。
04
GUI实例演示
通过实例演示GUI的设计与应用， 如数据可视化界面、参数设置界
面等。
33
交互式绘图工具使用指南
交互式绘图工具介绍 了解MATLAB提供的交互式绘图 工具，如绘图窗口、工具栏、菜 单等。
高级绘图功能 了解交互式绘图工具的高级功能 ，如三维图形绘制、动画制作等 。
调试工具
错误处理
性能优化
M以帮助 用户定位和修复代码中的错误 。
在编写自定义函数时，应使用 try-catch语句块来处理可能出 现的错误。这可以帮助确保函 数的稳定性和可靠性，并为用 户提供有关错误的详细信息。
为了提高MATLAB代码的性能 ，可以采取一些优化措施，如 向量化操作、预分配内存、避 免不必要的循环等。此外，还 可以使用MATLAB的性能分析 工具来识别和解决性能瓶颈。
MATLAB提供了多种文件格式转换工具，如 Excel转换工具、图像转换工具等，方便用 户在不同格式间进行转换。
26
07
数值计算及优化方法
2024/2/29
27
线性方程组求解过程演示
直接法
利用矩阵的初等行变换或高斯消元法，将线性方程组转化为上三角或下三角形式，然后回 代求解。
迭代法
用MATLAB进行科学计算入门教程
用MATLAB进行科学计算入门教程使用MATLAB进行科学计算入门教程第一章：MATLAB简介及安装MATLAB（Matrix Laboratory）是一种广泛应用于工程和科学计算领域的高级数学计算软件。
它提供了强大的数据处理、可视化和数值计算功能，被广泛应用于信号处理、控制系统设计、图像处理等领域。
在开始学习MATLAB之前，首先需要进行安装。
用户可以从MathWorks官方网站上下载适用于自己操作系统的MATLAB版本。
安装完成后，用户可以按照向导进行配置和激活。
第二章：MATLAB基础知识2.1 MATLAB工作环境启动MATLAB后，主界面将出现在用户面前。
MATLAB主界面由命令窗口、编辑器窗口、工作区、当前文件夹、历史命令、命令历史和菜单等组成。
用户可以通过命令窗口输入MATLAB命令进行运算和操作，也可以通过编辑器编写脚本文件。
2.2 MATLAB变量和数据类型在MATLAB中，变量可以用于存储各种类型的数据，包括数值、字符串、矩阵等。
MATLAB支持常见的数据类型，如整数、浮点数、字符和逻辑等。
用户可以使用命令进行变量的赋值和操作。
2.3 MATLAB运算符和算术运算MATLAB提供了丰富的运算符用于实现各种数学运算和逻辑运算。
包括算术运算符（+、-、*、/、\）、关系运算符（>、<、==、~=等）、逻辑运算符（&&、||、~）等。
用户可以根据需要使用这些运算符进行计算。
2.4 MATLAB控制流程MATLAB支持一系列的控制流程语句，用于实现条件执行、循环和函数调用。
其中，条件语句如if语句和switch语句可以根据条件执行不同的代码块；循环语句如for循环和while循环可以反复执行一段代码；函数调用可以实现对已有的函数进行调用。
第三章：MATLAB向量和矩阵操作3.1 向量和矩阵的创建与访问MATLAB中的向量和矩阵可以通过手动输入、使用内置函数或读取外部文件来创建。
（完整版）Matlab入门教程
（完整版）Matlab⼊门教程第1章MATLAB操作基础1.1 MATLAB概述1.1.2 MATLAB的主要功能1．数值计算MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了⼗分丰富的数值计算函数。
2．绘图功能可以绘制⼆维、三维图形，还可以绘制特殊图形（与统计有关的图，例如：区域图、直⽅图、饼图、柱状图等）。
3．编程语⾔MATLAB具有程序结构控制、函数调⽤、数据结构、输⼊输出、⾯向对象等程序语⾔特征，⽽且简单易学、编程效率⾼。
4．MATLAB⼯具箱MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的⼯具箱。
MATLAB⼯具箱分为两⼤类：功能性⼯具箱和学科性⼯具箱。
1.1.3MATLAB语⾔的特点语⾔简洁紧凑，使⽤⽅便灵活，易学易⽤。
例如：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]⼀条语句实现了对3x3矩阵的输⼊。
语句功能强⼤，⼀条语句相当于其它语⾔的⼀个⼦程序，例如fft。
语句简单，内涵丰富。
同⼀个函数有不同的输⼊变量和输出变量，分别代表不同的含义。
Matlab既具有结构化的控制语句（if、for、while）⼜⽀持⾯向对象的程序设计。
⽅便的绘图功能。
包含功能强劲的⼯具箱。
易于扩展。
1.1.4 初识MATLAB例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。
x=[0:0.5:360]*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x));例1-2 求⽅程3x4+7x3+9x2-23=0的全部根。
p=[3,7,9,0,-23]; %建⽴多项式系数向量x=roots(p) %求根例1-3 求积分quad('x.*log(1+x)',0,1)例1-4 求解线性⽅程组。
a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9];b=[4;2;17];x=inv(a)*b1.2 MATLAB的运⾏环境与安装1.2.1 MATLAB的运⾏环境硬件环境：(1) CPU(2) 内存(3) 硬盘(4) CD-ROM驱动器和⿏标软件环境：(1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP(2) 其他软件根据需要选⽤1.2.2 MATLAB的安装运⾏系统的安装程序setup.exe，可以按照安装提⽰依次操作。
MATLAB基础入门教程
MATLAB基础入门教程MATLAB（Matrix Laboratory）是一种用于算法开发、数据可视化和数值计算的强大编程语言和环境。
它广泛应用于工程、科学和经济等领域，提供了许多功能和工具，帮助用户解决各种数学问题。
本文将介绍MATLAB的基础知识和使用方法，帮助读者入门并快速上手。
1.MATLAB的安装和启动首先，我们需要下载并安装MATLAB软件。
MATLAB提供了不同版本供用户选择，根据个人需求选择适当的版本进行安装。
安装完成后，可以从开始菜单或桌面快捷方式启动MATLAB。
2.MATLAB的界面和基本操作MATLAB的界面由命令窗口、编辑器窗口、工具栏和菜单栏等组成。
命令窗口是用户与MATLAB交互的主要界面，可以输入并执行MATLAB命令。
编辑器窗口用于编写和编辑MATLAB代码。
工具栏和菜单栏提供了常用功能的快速访问。
在MATLAB中，常用的基本操作包括创建变量、进行数学运算、调用函数和绘制图形等。
下面将介绍一些常用命令和语法。
3.变量和数据类型在MATLAB中，可以使用赋值语句（=）创建变量并给其赋值。
MATLAB支持多种数据类型，如数值（整数、浮点数等）、字符串、逻辑值（true和false）和复数等。
例如，可以使用以下语句创建并赋值一个变量：```x=10;y='Hello MATLAB';z=true;```MATLAB还提供了一些特殊的变量和常量，如pi（圆周率）和inf （无穷大）。
通过使用这些工具，可以更方便地进行数学计算和建模等操作。
4.数组和矩阵运算MATLAB以数组为基本数据结构，支持各种数组和矩阵运算。
可以使用方括号（[]）创建一维或多维数组，并使用索引访问数组的元素。
例如：```a=[1,2,3,4,5];b=[1,2;3,4;5,6];c=a(3);%访问数组a的第三个元素d=b(2,1);%访问矩阵b的第二行的一列元素```MATLAB提供了丰富的函数库和运算符，用于对数组和矩阵进行各种操作，如求和、平均值、乘法、转置等。
1.1 MATLAB入门简介
练习2 计算下列各函数的值
1、y
sin 3x 1 x2
cos 4x 2 x
，求 y( )
7
2、y 3 * 22x 4 * e4x，求 y(3)
3、y
5
3 ln x log 3 x5 log 2 x 2 log10
，求
5
y(3)
第1.1节 MATLAB简介
1、MATLAB 操作入门 2、命令行基础 3、MATLAB的变量及管理 4、MATLAB的函数 小结
新版的Mat lab自1984年推向市场以来，历 经十多年的发展和竞争，现已成为国际认可的 最优化的科技应用软件。与其他高级语言相比， Mat lab提供了一个人机交互的数学系统环境， 可以大大节省编程时间。Mat lab语法规则简 单、容易掌握、调试方便，具有高效、简单和 直观的特性。使用者只需输入一条命令而不用 编制大量的程序即可解决许多数字问题，正是 由于Mat lab的强大功能，受到国内外专家学 者的欢迎和重视，他已成为许多大学生的重要 工具。
幂函 数 指数 函数
数学式 命令 类别 数学式 命令
sinx sin(x) 反
arcsinx asin(x)
cosx cos(x) 三
arccosx acos(x)
tanx tan(x) 角
arctanx atan(x)
cotx cot(x) 函 secx sec(x) 数
arccotx acot(x) arcsecx asec(x)
inf
无穷大
NaN
不定值
i或j realmin realmax
-1的开方= 1
最小可用2正.实2数2=51 10
2024版matlab入门教学matlab基础知识介绍
自定义导入导出 对于特殊格式的数据，可以通过编写自定义函数来实现数 据的导入和导出。
25
文件格式转换
2024/1/29
4
MATLAB应用领域
数学建模与仿真
信号处理与通信
MATLAB提供了丰富的数学函数库和工具箱， 可用于解决各种数学问题和进行建模与仿真。
MATLAB支持各种信号处理算法和通信技术， 可用于音频、图像、视频等信号处理以及无 线通信系统的设计与分析。
控制系统设计与分析
数据分析与可视化
MATLAB提供了控制系统工具箱，可用于控 制系统的建模、分析和设计。
matlab入门教学 matlab基础知识介绍
2024/1/29
1
contents
目录
2024/1/29
• MATLAB概述与安装 • MATLAB基础语法 • 数组、矩阵与向量操作 • 函数与脚本编写 • 数据可视化与图形处理 • 文件操作与数据导入导出 • MATLAB编程进阶
2
01
MATLAB概述与安装
用于连接多个条件，进行逻辑 运算，如与、或、非等。
表达式书写规则
遵循标准的数学运算优先级和 结合性规则。
9
控制流语句
条件语句
if、else和elseif语句用于根据条 件执行不同的代码块。
循环语句
for和while循环用于重复执行一 段代码，直到满足退出条件。 2024/1/29
开关语句
switch语句用于根据表达式的值 选择执行不同的代码块。
2024新手简明入门级matlab使用教程
新手简明入门级matlab使用教程•MATLAB简介与安装•基础操作与数据类型•图形绘制与可视化展示目录•程序设计基础概念掌握•数据分析与挖掘实践案例•总结回顾与拓展学习资源01MATLAB简介与安装MATLAB概述及特点MATLAB是一种高级编程语言和环境，主要用于数值计算、数据分析、信号处理、图像处理等多种应用。
MATLAB具有简单易学、高效灵活、可视化强等特点，广泛应用于科研、工程、教育等领域。
安装步骤1. 访问MathWorks 官网下载MATLAB 安装包。
3. 安装完成后，启动MATLAB 并进行初始设置。
2. 运行安装包，按照提示完成安装过程。
系统要求：Windows 、Mac OS X 或Linux 操作系统，建议配置较高的计算机性能以保证运行效率。
系统要求与安装步骤•MATLAB界面主要包括菜单栏、工具栏、命令窗口、工作空间、当前文件夹窗口等部分。
菜单栏提供文件操作、编辑、视图等多种功能选项。
工具栏提供常用命令的快捷方式，如保存、运行、调试等。
命令窗口用于输入和执行MATLAB 命令。
当前文件夹窗口显示当前工作目录中的文件和文件夹，方便用户管理文件。
工作空间显示当前MATLAB 工作空间中的变量和函数。
010203如何启动和退出MATLAB ？如何设置MATLAB 的路径和工作环境？常见问题解答如何导入和导出数据？如何调试程序？帮助资源MATLAB 官方文档提供详细的函数说明和示例代码。
MathWorks 官网论坛用户可以在此交流使用经验和解决问题。
MATLAB 教程和视频资源帮助新手快速入门和提高使用技能。
常见问题解答与帮助资源03020102基础操作与数据类型在MATLAB中，变量不需要预先声明，可以直接赋值。
例如，`x = 5;`将创建一个变量x，并将其值设置为5。
变量名可以包含字母、数字和下划线，但必须以字母开头。
MATLAB是区分大小写的，因此变量名的大小写必须一致。
MATLAB如何使用-教程-初步入门大全资料
运算 数学表达式
加 a+b
减
a-b
乘 a×b
除 a÷ b
幂 a^b
MATLAB运算符
+ *
/(右除)或\(左除)
^
MATLAB表达式
a+b a-b a*b a/b或b\a a^b
示例
1+2 5-3 2*3
6/2或2\6 2^3
指出：右除相当于通常的除法。
22
七、MATLAB的变量与函数
1、变量 变量就是在程序的运行过程中，其数值可以变化的量
MATLAB是交互式的语言，输入命令即给出运算结 果。而命令窗口则是MATLAB的主要交互窗口，用 于输入和编辑命令行等信息，显示结果（图形除 外）。
当命令窗口中出现提示符“>>”时，表示MATLAB已 经准备好，可以输入命令、变量或运行函数。提示 符总是位于行首。
在每个指令行输入后要按回车键，才能使指令被 MATLAB执行。
28
矩阵的创建（续）
1、直接输入法－在命令窗口按规则输入方式创建矩阵
例1.在命令窗口创建简单的数值矩阵。
>>A=[1 3 2;3 1 0;2 1 5] 回车后在命令窗口显示如下结果
A=
132
310
215 例2.在命令窗口创建带运算表达式的矩阵，不显示结果。
>>y=[sin(pi/3),cos(pi/6);log(20),exp(2)]; 输入“y”回车，在命令窗口显示出来。
（3）在MATLAB安装目录\MATLAB6p5中双击 MATLAB快捷方式。
（4）在MATLAB安装目录\MATLAB6p5\bin\win32 中双击MATLAB.exe图标。
MATLAB如何使用_教程_初步入门大全
MATLAB如何使用_教程_初步入门大全
一、安装MATLAB
安装完成后，打开MATLAB软件，会弹出一个启动界面，选择“许可
证并激活”进行注册。
输入相应的许可证信息，点击激活即可完成注册。
二、MATLAB基本操作
1.MATLAB界面介绍
2.MATLAB命令行操作
在命令窗口中，可以输入MATLAB命令进行操作。
例如，输入“help”命令可以查看MATLAB的帮助文档；输入“clc”可以清除命令窗口中的内容；输入“clear”可以清除当前工作空间中的所有变量。
3.MATLAB变量和数据类型
4.MATLAB基本操作
三、数据处理与分析
1.数据读取
2.数据处理
在读取数据后，可以使用MATLAB提供的函数进行数据处理和分析。
例如，使用“mean”函数计算平均值，使用“std”函数计算标准差，使
用“sort”函数对数据进行排序。
3.数据可视化
四、MATLAB编程
1.编写脚本
2.编写函数
3.控制流程
在编写脚本和函数时，可以使用条件语句和循环语句控制程序的流程。
例如，使用“if”语句进行条件判断，使用“for”和“while”循环语句
进行循环操作。
总结：
通过本文的介绍，你应该对MATLAB的初步入门和使用有了一定的了解。
可以从安装MATLAB开始，了解基本操作和数据处理，然后逐步学习
绘图和编程等高级功能。
MATLAB拥有丰富的函数库和工具箱，可以应用
于各种领域的科学计算和工程问题的解决。
希望这篇文章对你学习MATLAB有所帮助。
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【思考题】：请思考在 上一C语言函数基础上 应该如何修改，使函数 得到三个返回值：
a sin(i ), b sin(i 1), c sin(i 2).
注：说出方法即可
【思考题】：请思考在 上一C语言函数基础上 应该如何修改，使函数 得到三个返回值：
a sin(i ), b sin(i 1), c sin(i 2).
MATLAB与Mathematica功能相似， 一个 即可。前者功能更为强大，但是占用内存与 硬盘也更大。 MATLAB已推出 MATLAB7.0(2009a/2009b/2010a)版本。与老 版本MATLAB6.x相差不大。Win7用户推荐安 装MATLAB7.0(2009b)以上版本。大小为1.8G
多个要用全局变量/指针/结构体
多个返回值用矩阵
补充
Matlab
if 条件1 执行1 elseif 条件2 执行2
C语言
if (条件1) {执行1;} else if (条件2) {执行2;} else if (条件n) {执行n;} else (条件n+1) {执行n+1;}
选择语句
… elseif 条件n 执行n else 条件n+1 执行n+1 end
微积分运算，如：极限、导数、 积分、级数
涉及 、 知识 主要包括下列方面运算：
有关
普通方程，如非线性方程、超越 方程 微分方程 数值积分
略
非数模核心内容；
有替代专业软件。
MATLAB程序设计是MATLAB的 MATLAB有两种常用的工作方式：
交互式命令行操作方式（相当于高级 “数学演算纸和图形显示器”）
3、打印
4、循环 5、函数的使用 6、处理对象
fprintf('%f\n',a) 单引号
for i=起:步长:终 end 智能对齐 M文件编辑器里定义 交互命令部分使用 支持连续型对象
有无均可(“;”代表执行却不
打印结果)
printf("%f\n",sin(i)) 双引号
{for(起;终止条件;步长) } 不对齐 main函数外面定义 main函数里面使用 离散对象
7、句末分号
8、特点
每句命令必须以“;”结束
对数学运算支持欠佳
对数学运算智能、简洁
我们定义形如C语是完成一些预先制定 的工作————即完全可以在命令框中完成。 思考：脚本文件的意义。提示对比C语言的void函数
【练习题】：请写一C语言函数，求：
…
比较关系
= =(等于) ~= & | ~ !=(不等于) && || !
逻辑运算
矩阵运算 符号运算 数值运算 数据处理及图形处理(略)
1.
建立矩阵，如数值矩阵、符号矩阵、随 机分布矩阵； 矩阵四则运算、卷积； 高等代数矩阵有关知识（求矩阵的行列 式、逆、迹、秩、特征值与特征向量、 成最简形、二次型、正交基等）
注：说出方法即可
请参照Matlab程序， 比较两者代码的异同
异同点比较
9、函数的定 义 10、打印 11、返回值
Matlab
function 返回值=函数名 (形参) 结尾不加分号即为打印
轻易做到多个返回值
C语言
返回值类型 函数名(形参类 型 形参) 比较复杂，须一一指定类型 一般只有一个返回值
建立矩阵，如数值矩阵、符号矩 阵、随机分布矩阵； 矩阵四则运算、卷积； 高等代数矩阵有关知识（求矩阵 的行列式、逆、迹、秩、特征值 与特征向量、成最简形、二次型、 正交基等）
涉及 有关知识 主要包括下列方面运算：
即定义未知变量（比如x），进行 一系列初等运算运算，如
因式分解 三角函数的和差化积/积化和差 特征多项式
1.新建M文件
2.文件夹一览 3.文件夹内M 文件形参/返 回值/函数注 释预览 4.主命令窗口 5.内存变量一 览（包括新建、 修改矩阵值） 6.命令历史
1. 2. 3.
4.
5. 6.
矩阵运算 符号运算 数值运算 数据处理 图形处理 程序设计及调试
涉及 有关知识 主要包括下列方面运算：
sin(i ),sin(i 1),sin(i 2)
注：函数必须有 、
【练习题】：请写一C语言函数，求：
sin(i ),sin(i 1),sin(i 2)
注：函数必须有 、
请参照Matlab程序， 比较两者代码的异同
我们定义形如C语言中
的Matlab程序为
其特点为：有参数的传入，即自己编程可以定义出与 Matlab提供库函数相类似的函数。 思考：如果想得到返回值该怎么办？
【练习题】：请写一C 语言函数，求：
sin(1),sin(2),sin(3)
注：必须使用循环语句
【思考题】：请参照 Matlab程序，比较两 者代码的异同
请参照Matlab程序， 比较两者代码的异同
异同点比较
1、包含库函数 2、定义变量
Matlab
不需要 不需要
C语言
需要包含math.h 需要，且必须明确类型， 不得改变
时间：2011年4月24日(周日)
19:00~21:10
地点：文波201
信科0901策划
矩阵运算 符号运算 数值运算 数据处理及图形处理(略)
矩阵运算 符号运算 数值运算 数据处理及图形处理(略)
= rix+ oratory，具备 Mathematica、Maple等数学软件功能。特点是 强大
脚本文件 ↔ C语言无形参函数 函数文件 ↔ C语言有形参函数
矩阵运算 符号运算 数值运算 数据处理及图形处理(略)
例一：请用Matlab， 直接求：
sin(1),sin(2),sin(3)
【练习题】：请写一C语言函数，求：
sin(1),sin(2),sin(3)
注：必须使用
2. 3.
涉及 有关知识 主要包括下列方面运算：
即定义未知变量（比如x），进行 一系列初等运算运算，如
因式分解 三角函数的和差化积/积化和差 特征多项式
微积分运算，如：极限、导数、 积分、级数
涉及 、 知识 主要包括下列方面运算：
有关
普通方程，如非线性方程、超越 方程 微分方程 数值积分