Matlab基础知识点
matlab基础知识
matlab基础知识一. 矩阵:1.矩阵的建立与表示法:在命令窗口中输入:A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]可以得到: A =1 2 34 5 67 8 9若要显示整行或整列,则可以用(:)冒号来表示。
冒(:)代表矩阵中行(ROWS)或列(COLUMNS)的全部。
例如执行命令:A(:,2),就会显示第2列的全部,结果为:ans =258其他特殊矩阵的生成方法:1)、eye (m,n)或eye (m) 产生m*n 或m*m的单位矩阵。
例如:eye (3,4)与eye (3)分别产生如下矩阵:1 0 0 0 1 0 00 1 0 0 0 1 00 0 1 0 0 0 12)、zeros (m,n) 或zeros (m) 产生m*n 或m*m 的零矩阵。
例如:zeros (3,4)与zeros (3)分别产生如下矩阵:0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 03)、ones (m,n) 或ones (m) 产生m*n或m*m的全部元素为1的矩阵。
例如:ones (3,4)与ones(3)分别产生如下矩阵:1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 12.常用矩阵函数:1)、d=eig (A) 返回矩阵A的特征值所组成的列向量;[v,d]=eig (A) 返回分别由矩阵A的特征向量和特征值(以其为主对角线元素,其余元素为零)的两个矩阵。
例如执行命令:[v,d]=eig (A)结果为:v = d =0.2320 0.7858 0.4082 16.1168 0 00.5253 0.0868 -0.8165 0 -1.1168 00.8187 -0.6123 0.4082 0 0 -0.0000其中v (:,i)为d (i,i)所对应的特征向量。
2)、det (A)计算行列式A的值。
例如:det (A)结果为:ans = 03)、expm (A) 对矩阵A求幂。
Matlab编程的基础知识详解
Matlab编程的基础知识详解一、引言Matlab是一种高效且强大的数值计算软件,被广泛应用于科学、工程和金融等领域。
本文将详细介绍Matlab编程的基础知识,包括变量、数据类型、数组和矩阵操作、控制流程和函数等方面的内容。
二、变量和数据类型在Matlab中,变量是用来存储数据的容器。
在定义变量时,需要为其指定一个名称,并给其赋予一个值。
Matlab中常用的数据类型包括数值类型、字符型和逻辑型。
数值类型包括整型(int)、浮点型(double)、复数型(complex)等。
字符型用于存储文本信息,逻辑型用于存储逻辑值(true/false)。
变量可以通过赋值运算符“=”进行赋值操作。
例如,可以使用语句“x = 10”将变量x的值设置为10。
三、数组和矩阵操作在Matlab中,数组是一个包含相同类型数据的集合。
矩阵是特殊的数组,是一个二维表格,其中的元素可以通过行和列的索引进行访问。
Matlab提供了丰富的数组和矩阵操作函数,用于对数据进行变换、运算和统计分析。
例如,可以使用“size”函数获取数组的大小,使用“transpose”函数进行矩阵转置,使用“reshape”函数改变矩阵的形状等。
四、控制流程控制流程用于控制程序的执行流程,包括条件判断和循环结构。
条件判断使用“if-else”语句,用于在特定条件下执行不同的代码块。
例如,可以使用“if x>0”判断变量x是否大于0,如果成立则执行相应的代码块,否则执行其他代码块。
循环结构用于重复执行特定的代码块。
常用的循环结构有“for”循环和“while”循环。
例如,可以使用“for i=1:10”循环语句执行一个代码块10次。
五、函数函数是一段具有特定功能的代码块,可以反复利用。
在Matlab中,可以使用内置函数或自定义函数。
使用内置函数可以实现诸如数学运算、数据分析和图形绘制等功能。
例如,可以使用“sin”函数计算正弦值,使用“mean”函数计算平均值。
Matlab基础知识
(作用到各元素上)
4、矩阵分解函数
置换阵与单位下三角阵的乘积
(1)LU分解 [ L , U ] = lu (A) —— A = L*U [ L , U , P ] = lu (A) —— P*A = L*U (2)Cholesky分解 R = Chol (A) —— A = R’ * R
置换阵
单位下三角阵
1 1]
(2) 求根 roots(p)
p为向量
得到多项式 p 的根组成的列向量
(3) 乘除法
p1 、p2为向量
乘: conv(p1, p2) — p1式 * p2式 除: deconv(p1, p2) — p1式 / p2式
(4) 多项式微分
polyder ( p ) — 多项式 p 的导数
p为向量
3. 数字的输入输出格式 (1)输入格式
与 C语言相同。如: 6 -83 0.2006
1.4756e6
2.34E21
(2)输出格式
例: sqrt ( 2 ) 的几种显示格式 Short 1.4142 Long 1.41421356237310 Short e 1.4142e+000 Long e 1.414213562373095e+000 可由 format 命令控制(缺省为Short ), 格式如: format Long
(2) 特征多项式的生成 — poly(A) (3) 由根创建多项式 — poly(u) u=[r1,r2,…,rn ] 列向量也可 poly(u)表示: (x- r1 ) (x- r2 ) …(x- rn ) 例: >> u=[-5, -3+4i, -3-4i ]; >> p= poly(u) p= 1 11 55 125
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。
MATAB程序设计基础重要基础知识点总结
MATAB程序设计基础重要基础知识点总结(全)MATAB是一种高级的数值计算和科学计算软件,具备强大的矩阵运算能力。
以下是MATLAB的重要基础知识点:一、变量和数据类型了解如何定义变量、使用不同的数据类型(例如数值型、字符串型、逻辑型)以及它们之间的转换。
1.数值型数据类型包括整数(integers)、浮点数(floats)和复数(complex numbers)。
可以使用不同的精度和符号位来定义这些数据类型。
2.字符串数据类型表示一个或多个字符组成的文本。
字符串在MATLAB中用单引号或双引号括起来,例如'hello' 或"world"。
3.逻辑型数据类型只能取两个值之一,即true(真)或false(假)。
在MATLAB中,逻辑值通常用于控制流程和条件判断。
4.矩阵和数组型数据类型MATLAB中最基本的数据结构是矩阵和数组。
通过向量、矩阵和多维数组来表示和操作数据。
可以使用预定义的函数或运算符来创建、访问和处理这些数据类型。
5.结构体数据类型可以用于将不同类型的数据组合在一起。
结构体可以由不同类型的字段组成,每个字段都有自己的名称和值。
6.元胞数据类型可以容纳不同类型的元素,并且每个元素可以是不同的大小和形状。
元胞数组在MATLAB中常用于存储和传递异构数据。
7.函数和类数据类型MATLAB中还可以定义自己的函数和类,这些数据类型可以对数据进行封装和操作。
二、数组和矩阵操作掌握创建数组和矩阵的方法,并了解常用的矩阵运算,如加法、减法、点乘、叉乘等。
创建数组和矩阵:可以使用方括号[] 或函数来创建数组和矩阵。
例如,a = [1, 2, 3] 可以创建一个包含整数1、2 和 3 的行向量;b = [4; 5; 6] 可以创建一个包含整数4、5 和 6 的列向量;c = [1, 2; 3, 4] 可以创建一个2x2 的矩阵。
访问数组和矩阵元素:可以使用下标(索引)来访问数组和矩阵中的元素。
MATLAB基础知识及常用功能介绍
MATLAB基础知识及常用功能介绍第一章:MATLAB简介及安装MATLAB是一种强大且广泛应用的数值计算软件,它提供了许多用于科学计算和工程设计的功能。
MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的缩写,其主要特点是在操作矩阵和各种数学函数上非常高效。
要安装MATLAB,只需下载安装程序然后按照提示进行安装即可。
第二章:MATLAB基本操作在MATLAB中,可以使用各种命令来进行基本的数学运算,例如加减乘除、幂运算等。
此外,还可以定义变量、矩阵和向量,并进行复杂的数学运算。
提示:使用分号可以取消输出结果。
第三章:MATLAB脚本和函数脚本是一系列MATLAB命令的集合,可以保存并重复执行。
函数是一段具有输入和输出的可执行代码块,可以通过函数名和输入参数来调用。
编写脚本和函数有助于提高代码的可读性和可重复性。
第四章:MATLAB图形化界面MATLAB提供了图形化界面(GUI)工具箱,用于创建交互式应用程序和图形用户界面。
利用GUI工具箱,可以通过拖拽和放置的方式创建界面,并通过设置属性和回调函数实现交互功能。
第五章:MATLAB数据可视化MATLAB拥有丰富的数据可视化功能,可以将数据以各种图表形式呈现出来,如散点图、柱状图、曲线图等。
此外,还可以对图表进行自定义设置,如添加图例、调整轴范围、添加标题等。
第六章:MATLAB图像处理MATLAB提供了强大的图像处理工具箱,可以用于图像的滤波、锐化、模糊、边缘检测等操作。
此外,还可以进行图像的变换和特征提取,用于图像识别和分析。
第七章:MATLAB信号处理MATLAB信号处理工具箱提供了一系列用于处理、分析和合成信号的函数和工具。
可以进行信号滤波、频谱分析、时域分析等操作。
此外,还可以进行数字滤波器设计和滤波器实现。
第八章:MATLAB数学建模MATLAB是数学建模的重要工具,可以用于建立各种数学模型并进行仿真和优化。
可以利用MATLAB解方程、求解微分方程、进行符号计算等,用于解决各种实际问题。
matlab基础知识
第2章基础知识本章着重介绍MATLAB的一些基础知识,包括数据类型、基本矩阵操作、运算符和字符串处理函数。
本章是MATLAB编程的基础。
2.1 数据类型MATLAB中定义了很多种数据类型,包括字符、数值、单元、结构、java类、函数句柄等类型,用户还可以自己定义数据类型。
在MATLAB中有15种基本数据类型,每种基本数据类型均以数组/矩阵的形式出现,该矩阵可以是最小的0*0矩阵到任意大小的n维矩阵。
1.数值类型数值类型包含整数、浮点数和复数3种类型。
另外MATLAB还定义了Inf和NaN两个特殊数值。
(1)整数类型MATLAB支持1、2、4和8字节的有符号整数和无符号整数。
这8种数据类型的名称、表示范围、转换函数如表2-1所示,其中转换函数可以把其它数据类型的数值强制转换为对应的整数类型。
尽可能使用字节少的数据类型,这样可以节约存储空间和提高运算速度。
表2-1 整数类型名称范围转换函数名称范围转换函数有符号1字节整数int8() 无符号1字节整数uint8()有符号2字节整数int16() 无符号2字节整数uint16() 有符号4字节整数int32() 无符号4字节整数uint32() 有符号8字节整数int64() 无符号8字节整数uint64()(2)浮点数类型MATLAB有单精度和双精度两种浮点数,其中双精度浮点数为MATLAB默认的数据类型。
这2种数据类型的名称、存储空间、表示范围和转换函数如表2-2所示。
表2-2 浮点数类型名称存储空间表示范围转换函数单精度浮点数4字节single()双精度浮点数8字节double() (3)复数类型复数包含实部和虚部。
在MATLAB中可以用i或j来表示虚部。
例如:在命令窗口中用赋值语句产生复数5+10i,代码如下:A=5+10i例如:在命令窗口用函数complex()产生复数5+10i,具体代码如下:X=5;Y=10;z=complex(x,y)(4)Inf和NaN在MATLAB中用Inf和-Inf分别表示正无穷大和负无穷大。
第一章MATLAB基础知识
第一章MATLAB基础知识1.1 MATLAB开发环境1.MATLAB操作桌面MATLAB4.0以上版本都是在Windows以上环境支持下操作与运行的,因此,这里必须假定读者对Windows有一定的了解和掌握。
本书以Windows98环境,MATLAB6.5版本为例介绍。
书中绝大多数例子在MA TLAB5.3版本中亦能使用.要想进入MATLAB系统,方法有二:(1)在Windows98的桌面上双击MATLAB快捷图标。
(2)单击Windows98的“开始”按钮,再依次单击:程序/MA TLAB/MA TLAB6.5;图1-1MATLAB6.5除保留了传统的命令窗口外,还增加了启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口、当前路径窗口等窗口,与新的M文件编辑器和新的在线帮助浏览器等共同构成了MA TLAB6.5的开发环境。
MATLAB的开发环境是MATLAB语言的基础和核心部分,MATLAB语言的全部功能都是在MA TLAB的开发环境中实现的,MA TLAB的仿真工具Simulink、MATLAB的工具箱等其他附加功能的实现也必须使用MATLAB开发环境,因此,掌握MATLAB 的开发环境是掌握MATLAB语言的关键。
启动MA TLAB后,将显示包括命令窗口、启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口和当前路径窗口等5个窗口和主菜单组成的操作桌面(图1-1)。
本节对操作桌面的各个窗口作简要介绍,部分窗口的功能和使用将在以后的章节中详细介绍。
操作桌面缺省状态下显示3个窗口,当前路径和工作空间窗口在同一位置显示,可以通过该窗口下方的箭头或窗口标签来切换,命令历史窗口和当前目录窗口在同一位置显示,可以通过该窗口下方窗口标签来切换。
每个窗可以脱离操作桌面独立出来。
也可以通过菜单View来选择显示哪些窗口。
MATLAB还设定了几种特定的窗口布局方式,在View菜单的Desktop Layout选项中,给定了6种布局方式:Default(缺省方式)Command Window Only(只显示命命令窗口方式)Simple(简单方式,只有命令历史窗口和命令窗口)Short History(低命令历史窗口方式)Tall History(高命令历史窗口方式)Five Panel(5个窗口平铺方式)2.MATLAB的通用参数设置MATLAB的通用参数和各功能窗口的参数可以通过主菜单中的file/Preferences项设置,这里先介绍通用参数的设置。
MATLAB基础知识及使用方法
MATLAB基础知识及使用方法第一章:MATLAB简介与环境介绍1.1 MATLAB概述MATLAB是一种高级编程语言和数值计算环境,广泛应用于科学计算、工程设计、数据分析和算法开发等领域。
它提供了强大的数值计算工具和图形绘制功能,并有丰富的库函数和工具箱可供使用。
1.2 MATLAB环境介绍MATLAB的主要界面包括命令窗口、编辑器、工作区和命令历史等。
命令窗口用于交互式执行命令和脚本,编辑器用于编写和编辑脚本文件,工作区用于显示和管理变量,命令历史用于查看和管理执行过的命令。
第二章:MATLAB基本语法2.1 变量和数据类型在MATLAB中,变量可以通过简单的赋值来创建,并且不需要事先声明变量类型。
常见的数据类型包括数值类型(整数、浮点数)、字符类型和逻辑类型(布尔型)等。
MATLAB还提供了复数类型和矩阵类型,具有丰富的数值计算功能。
2.2 运算符和表达式MATLAB支持常见的数学运算符,如加减乘除、取余和乘方等。
此外,还提供了矩阵运算符和逻辑运算符,方便处理矩阵和逻辑表达式。
表达式可以由变量、常数和运算符组合而成,并且支持函数调用。
2.3 控制流程MATLAB提供了条件语句(if-else)、循环语句(for、while)和函数等控制流程结构,以实现不同的程序逻辑。
条件语句根据条件的真假执行不同的代码块,循环语句重复执行一段代码块,函数封装了一段可重复使用的代码。
第三章:MATLAB图形绘制3.1 二维图形绘制MATLAB提供了丰富的函数和工具箱,以绘制各种二维图形,如线图、散点图、柱状图和饼图等。
用户可以自定义图形样式、坐标轴刻度、图例和注释等,以满足不同的数据可视化需求。
3.2 三维图形绘制除了二维图形外,MATLAB还支持绘制三维图形,如曲面图和体积图等。
通过调整视角、设置颜色映射和光照效果,用户可以更直观地表达三维数据的特征和分布情况。
3.3 动态图形绘制MATLAB中的图形绘制功能不仅限于静态图形,还可用于生成动态图形。
第二章 MATLAB基础知识
2.2 数组及其运算
例 ascii_a=double(a) %将字符转换为相应的双精度值 ascii_a = Columns 1 through 13 84 104 105 115 32 105 115 32 97 110 32 101 120 Columns 14 through 19 97 109 112 108 101 46 例 char(ascii_a) %将双精度值转换为字符 ans = This is an example. 例 w=find(a>=‘a’&a<=‘z’); %查找所有小写字母的位置 ascii_a(w)=ascii_a(w)-32; %将小写字母ascii值转换为大写 char(ascii_a) %将双精度值转换为字符 ans = THIS IS AN EXAMPLE.
2.2 数组及其运算
2.2.2 数组的运算
运算 加 运算符 + 表达式 a+b
减 乘 除 幂 点乘 点除 点幂
*
/或\ ^ .* ./或.\ .^
a-b a*b
a/b或a\b a^b a .* b a ./ b或a.\b a.^b
2.2 数组及其运算
例 a=3 14 7 1 4 9 3 6 10 b=2 8 3 2 10 0 11 2 7 a+b ans= 5 22 10 3 14 9 14 8 17
2.2 数组及其运算
高维数组的创建
直接通过“全下标”元素赋值方式创建高维数组; 由若干个同样大小的低维数组组合成高维数组; 由函数ones、zeros、rand、randn直接创建标准
高维数组;
借助cat、repmat、reshape等函数构造高维数组。
Am
学习MATLAB编程语言的基础知识
学习MATLAB编程语言的基础知识章节一:MATLAB编程语言的概述MATLAB是一种高级编程语言和环境,专门用于科学计算和数据分析。
它由MathWorks公司开发,已成为许多领域中研究人员和工程师的首选工具。
MATLAB具有强大的数值计算能力和丰富的功能库,可以处理各种数学问题,如线性代数、信号处理、优化和图像处理等。
此外,MATLAB还提供了交互式编程环境,使用户能够快速测试和调试代码。
章节二:MATLAB编程环境的介绍MATLAB的编程环境包括命令窗口、编辑器和调试器等组件。
用户可以通过命令窗口直接输入和执行MATLAB代码,也可以通过编辑器创建和编辑脚本或函数。
调试器功能可用于跟踪代码执行过程、检查变量的值和查找错误。
章节三:MATLAB基本语法和数据类型MATLAB的语法与传统的编程语言类似,使用分号作为语句结束符,并使用变量来存储数据。
常用的数据类型包括数字、字符串、矩阵和结构体等。
MATLAB还支持各种运算符和控制流语句,例如循环、条件语句和函数调用等。
章节四:MATLAB中的向量和矩阵操作MATLAB中的向量和矩阵操作是其特有的优势之一。
用户可以使用简洁的语法来执行向量和矩阵的数学运算,如加法、减法、乘法和除法等。
此外,MATLAB还提供了许多方便的函数来处理向量和矩阵,例如转置、求逆、矩阵乘法和行列式计算等。
章节五:MATLAB中的绘图与数据可视化MATLAB提供了强大的绘图工具箱,可以创建各种类型的图形,例如线图、散点图、柱状图和曲线图等。
用户可以使用简洁的命令来设置图形的样式、坐标轴标签和图例等。
此外,MATLAB还支持三维绘图和动画效果,使用户能够更好地呈现和分析数据。
章节六:MATLAB中的函数和脚本编程MATLAB允许用户创建自定义函数和脚本,以实现特定的计算任务。
函数是一段可重复使用的代码块,可以接受输入参数并返回输出结果。
脚本则是一系列按顺序执行的命令,用于完成特定的计算过程。
Maltab知识点
Maltab第一章maltab基础知识1.floor(x) 向下取整;ceil(x) 向上取整;round(x) 取最近的整数,四舍五入;fix(x)向0取整2.real(z) 返回复数z的实部;imge(z) 返回复数z的虚部;abs(z) 返回复数z的模;3.创建函数句柄的一般句法格式为:Function_Handle=@Function_Filename;其中,Function_Filename是函数所对应的M文件名称或Matlab内部函数的名称;@是句柄创建操作符;Function_Handle变量保存了这一函数句柄,并在后续的运算中作为数据流进行传递。
例:F_Handle=@cos;x=0:0.25*pi:2*pi;F_Handle(x) %通过函数句柄调用函数4.创建结构体对象的方法:通过字段赋值创建结构体。
如:=’Sam’利用struct函数创建结构体,StrArray=struct(‘field1’,var1,’field2’,var2……’fieldn’,varn)如nawArray=struct(‘Day’,,‘Thursday’,’Friday’-,’Time’,,’15:00’,’9:00’-)5.Array=i:k表示创建从i开始、步长为1、到k结束的数字序列Array=i:j:k表示创建从i开始、步长为j、到k结束的数字序列6.对于单元数组C,C(m,n)指的是单元数组中第m行第n列的单元7. map容器创建map对象格式:mapname=containers.Ma p(,‘key1’,’key2’,…-,,val1,val2,…-)查看map对象,可通过使用keys函数查看map对象中包含的所有键;通过values函数查看所有的值。
读取map对象格式:valuename=mapname(keyname),如果需要对多个键进行访问可以使用values函数values(mapname,{‘key1’,’key2’})删除map对象:re move(‘mapname‘,’keyname’)添加keys/values对象格式:mapname(newkeyname)=newvalue修改values:通过赋值操作,覆盖原有的值。
matlab基础知识
欢迎MATLAB程序设计基础知识MATLAB作为一种高级应用软件,除了命令操作的直接交互方式外,还有自己的编程语言,为了充分发挥和体现MA TLAB的功能,必须掌握MATLAB的程序设计。
本章将从语言的角度介绍编写MATLAB基本程序的规则和方法。
MATLAB的工作环境如图所示,MA TLAB的命令窗是输入控制命令的地方,如图所示。
1.1 MA TLAB的变量1.变量命名规则在MA TLAB中,对变量(包括函数)命名时应遵循以下规则▴MA TLAB区分字母大小写。
▴变量名的第一个字符必须是英文字母,最多可包括31个字符。
▴变量名可以由字母、数字和下划线混合组成。
2. 固定变量在MA TLAB中还存在着一些系统默认的固定变量,如表2-1所示。
在MA TLAB语句中若出现固定变量名,则系统就将其赋予默认值。
表2-1固定变量变量名默认值ans预设的计算结果的变量名eps MA TLAB定义的正的极小值=2.2204e-16pi内建的π值inf∞值,无限大NaN无法定义一个数目i 或j虚数单位i=j=注意:MATLAB使用变量时不需要预先对变量类型进行说明,MATLAB会自动根据所输入的数据来决定变量的数据类型和分布空间。
1.2MA TLAB基本表达式MATLAB采用命令行式的表达式语言,每一个命令行就是一条语句,其格式与书写的表达式十分相近,非常容易掌握。
用户在命令窗口输入语句并按下回车键以后,该语句就由MATLAB系统解释运行,并及时给出运行结果。
MATLAB的语句采用以下两种形式之一:(1)表达式(2)变量=表达式表达式由变量名、常数、函数和运算符构成。
在上述MA TLAB语句的第一种形式中,表达式执行运算后产生的矩阵,将自动赋给名为“ans”的默认变量,并即时在屏幕上显示出来,变量“ans”的值将在下一次运行第一种形式的语句时被刷新;在MA TLAB语句的第二种形式中,语句执行的结果是将表达式计算产生的矩阵,赋值给等号左边表量,并存入内存。
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
10
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(DoubleArray):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sy ms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,r ealmin(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。
Matlab基础知识
Matlab基础知识⼀、matlab简介MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵⼯⼚(矩阵实验室),由美国MathWorks公司出品的商业数学软件,⽤于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的⾼级技术计算语⾔和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两⼤部分。
⼆、数据类型1、函数句柄:是⼀个可调⽤的matlab函数的关联,有了函数句柄这种关联,⽤户在任何情况下都可以通过函数句柄调⽤matlab函数,即使是超出正常的函数调⽤范围仍然可以。
函数句柄四个⽤途:(1)可以将⼀个函数传递给另⼀个函数;(2)可以捕获⼀个函数的数值供下⼀次使⽤;(3)可以在正常范围外调⽤函数;(4)可以在函数句柄以.mat⽂件类型保存,供下⼀次matlab运⾏时使⽤。
2、结构类型结构类型是包含⼀组彼此相关、数据结构相同但类型不同的数据类型。
3、细胞数组类型细胞数组是matlab特有的⼀种数据类型,组成它的元素是细胞,细胞是⽤来存储不同类型数据的单元。
相同数组的第⼆个细胞的类型与⼤⼩可以和第⼀个细胞完全不⼀样。
三、matlab运算符1、算式运算符2、关系运算符关系运算符两侧的矩阵维数必须相同。
关系运算为真返回逻辑1,反之返回值为逻辑0。
3、逻辑运算符参与矩阵元素逻辑运算符的逻辑矩阵必须是位数相同的矩阵。
4、运算优先级四、matlab的矩阵1、矩阵合并纵向合并矩阵(要求矩阵A、B的列数相同):C = [A;B]横向合并矩阵(要求矩阵A、B的维数相同):C = [A B]2、矩阵拆分3、矩阵运算相关函数求矩阵⾏列式的值:det()求转置矩阵:transpose()或者⽤运算符"'"eg:B=transpose(A)等价于B=A'求逆矩阵:inv()求⼴义逆矩阵:pinv()(即矩阵不是⽅阵或者是⼀个⾮满秩的⽅阵时,矩阵没有逆矩阵,但可以求得伪逆矩阵也成为⼴义逆矩阵)求矩阵的秩:rank()五、控制语句1、每个if、for、while语句必须以end语句结束,否则是错误的;2、for i=1:4等价于for i=[1 2 3 4]。
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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。
搜索路径设置存放在文件pathdef.m中,称为当前目录,当要在MATLAB中打开一个文件时,就以当前目录为开始点。
当输入一变量value时,MATLAB的搜索路径次序:value是否为变量value是否为内部函数当前目录中是否存在value.m文件搜索路径上是否存在value.m文件path函数可以控制MATLAB的目录搜索路径,主要使用的格式:path 显示当前的搜索路径p=path 把当前的搜索路径存到字符变量P中path('newpath') 设置路径为'newpath'path(path,'newpath') 向当前路径添加一个新目录addpath函数向MATLAB的搜索目录中添加一个新目录。
addpath 路径名path(path,’路径名’):增加搜索路径rmpath函数从MATLAB的搜索路径删除一个目录。
rmpath 路径名:删除路径还可以利用菜单:File->setpath(路径浏览器)what:显示出搜索路径上的文件名what路径名:路径名中的文件名type value:显示变量内容edit 文件名:对m文件进行编辑(2)工作空间(Workspace)工作空间是一个重要而且比较抽象的概念,它是指运行MATLAB 程序或命令所生成和存储在内存中的所有变量和MATLAB提供的常量构成的集合。
通过使用函数、运行M文件和装载保存的工作空间,可以向工作空间增加变量。
●save保存整个工作空间或一部分变量,使用方式:save workspace as 文件名或save 文件名 [变量名]●load恢复工作空间,使用方式:load workspaceload 文件名●工作空间浏览器:File->Show Workspace●还有一组命令来管理这些变量。
who,whos:显示出工作空间中的变量列表。
clear [变量名]:清除变量(3)MATLAB命令窗口●输入命令和输出结果。
如输入:help [函数名]a=62.2 矩阵、变量、运算和表达式(1)矩阵的输入A.直接输入:注意:(1)行元素间用空格或逗号(,)隔开;(2)行与行之间用分号(;)或回车;(3)整个元素列表用[]括起。
直接输入的矩阵为一全局变量,一直保存在内存中。
例: a=[1 2 3;4 5 6]a=1 2 34 5 6a=[1,2,3;4,5,6;7,8,9] ⇔ a=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]矩阵元素:可以灵活地描述矩阵元素,●矩阵元素a[i,j] 按列存放通过下标单独对元素赋值例:a(1,1)=1,a(3,2)=a(1,1) 得到a =1a =1 00 00 1即自动形成一个3行2列矩阵,对未赋值的元素充值0。
●矩阵的元素可以用任意形式的表达式例:算术表达式x=[-1,sqrt(5),(2+7)^4]x =1.0e+003 *-0.0010 0.0022 6.5610●大矩阵可以用小矩阵作为元素例:a=[1 2;3 4]b=[a a+5;a-5 zeros(size(a))]例:A=[1,2,3;4,5,6]A =1 2 34 5 6B=[A;7,8,9]B =1 2 34 5 67 8 9●可以从矩阵中抽取某些元素构成新矩阵C=A(1:2,:)C =1 2 34 5 6例:a=[3,4,5;6,7,8]b=[+2,4*5,6]c=[sin(0.5*pi),sqrt(4),0]d=[a;b;c]●复数的表示MATLAB支持复数的运算,复数的虚部用i或j表示。
例:a=1+2i或a=1+2j 二者表示的结果一样。
复数可以直接运算,例:a=3+4i;b=5+6ja+b输出:ans=8.0000+10.0000i复数运算的一些常用函数:①abs 返回复数的模②angle 返回复数的相角③conj 返回共轭复数④imag 返回复数的实部⑤real 返回复数的虚部B.用语句或函数产生:a=randn(5,5) 产生正态分布5*5的随机矩阵。
C.用M-文件或外部数据文件产生:M-文件是一个以.m为后缀的文本文件,文件内容为一系列MATLAB命令,在MATLAB环境下键入该文件名(不包括后缀),文件中的全部命令会依次逐个执行;M-文件名(不包括后缀)相当于一个宏命令.例如:一个名为magik.m的文件包含了如下的内容,(假设magik.m在当前目录下)A = [16.0 3.0 2.0 13.05.0 10.0 11.0 8.09.0 6.0 7.0 12.04.0 15.0 14.0 1.0 ]在Matlab环境下执行如下命令:magikAA =16 3 2 135 10 11 89 6 7 124 15 14 1D.用矩阵编辑器创建和修改矩阵:使用File->Show workspace(2)矩阵运算运算符 +,-,*,/(右除),\(左除) 和^(幂)。
右除:C=A/B即C满足CB=A,当B可逆时,A/B=AB-1左除:C=A\B即C满足AC=B,当A可逆时,A\B=A-1B幂A^n = A*…*A; A必须是方阵。
例:矩阵的加减法:a=[1:3;4:6;7:9]b=a; c=a+b; c=a-b注:矩阵相加减必须有相同的维数。
例:矩阵的点乘运算,^运算时矩阵必须为方阵,且只能与数字运算。
d=a*b 必须符合m*n与n*l的结构。
d=a.*b 矩阵的点乘运算例:\(左除):A\B=inv(A)*B,其中inv(A)表示A逆阵,例如求解AX=B。
A=[1 0 0;0 4 0;0 0 9];B=[1 2 3;0 1 0;0 1 1];X=A\B/(右除): A/B=A*inv(B),例如求解XA=B。
X=B/A(3)变量与表达式●Matlab的赋值语句有两种形式:其一为:<变量>=表达式;其二为:表达式,将表达式的值赋于一个自动定义的变量ans。
注:A:如果以;结尾,则不显示计算结果,否则显示计算结果。
B:除保留字外,变量可以用字母开头,后跟19个字母或数字。
变量名区分大小写,变量使用时不需要先定义,也不必定义变量的类型。
●可以用who或whos来显示已定义的变量例如:whoYour variables are:A B C a answhosName Size Bytes ClassA 2x3 48 double arrayB 3x3 72 double arrayC 2x3 48 double arraya 3x2 48 double arrayans 1x1 8 double arrayGrand total is 28 elements using 224 bytes一些常用的变量pi 3.14159265 //π值i sqrt(-1 ) //虚数单位j same as ieps floating-point relative precision, 2.2204e-016 //容量变量realmin smallest floating-point number, 2.2251e-308 //最小浮点数realmax largest floating-point number, 1.7977e+308 //最大浮点数inf infinity (任意一个非零数除以0) //正无穷大nan Not-a-number (0/0 或inf-inf) //非数如:r=1/0r=inf1/rans=0(4)矩阵的其他简单运算:A’: 矩阵转置inv(A):A-1sum(A):得到一个行向量,其元素为A的每一列的和a=[1 2 3;4 5 6]sum(a) sum(a’)diag(A):得到一个列向量,其元素为A的对角元sum(diag(a))冒号(:)运算符:a:b:c:生成一个由等差数列构成的行向量X,X(i+1)-X(i)=b例:0:pi/4:pians =0 0.7854 1.5708 2.3562 3.1416如果省略b,则等差数列的公差为1a=0:0.05:1x=linspace(0,1,75)a=1:4;b=1:2:7;c=[b,a]等比数列:logspace(0,2,11) 创建起点为10,终点为102,11个元素,公比为100.2 矩阵的变换:rot90: 矩阵逆时针旋转n*90度。
fliplr: 矩阵左右翻转。
flipud: 矩阵上下翻转。
稀疏矩阵的存储:sparse(A):用于把完全矩阵压缩为稀疏矩阵。