MATLAB语言基础

MATLAB语言基础

第一节 使用MATLAB的窗口环境 一、MATLAB语言的显著特点

1、具有强大的矩阵运算能力：Matrix Laboratory（矩阵实验室），使得矩阵运算非常简单。 2、是一种演算式语言

MATLAB的基本数据单元是既不需要指定维数，也不需要说明数据类型的矩阵（向量和标量为矩阵的特例），而且数学表达式和运算规则与通常的习惯相同。 因此MATLAB语言编程简单，使用方便。 例 exp2_1.m

二、MATLAB命令窗口 1、启动MATLAB命令窗口

计算机安装好MATLAB之后，双击MATLAB图标，就可以进入命令窗口，此时意味着系统处于准备接受命令的状态，可以在命令窗口中直接输入命令语句。 MATLAB语句形式 》变量＝表达式；

通过等于符号将表达式的值赋予变量。当键入回车键时，该语句被执行。语句执行之后，窗口自动显示出语句执行的结果。如果希望结果不被显示，则只要在语句之后加上一个分号（；）即可。此时尽管结果没有显示，但它依然被赋值并在MATLAB工作空间中分配了内存。

2、命令行编辑器

（1）方向键和控制键可以编辑修改已输入的命令 ：回调上一行命令 ：回调下一行命令 （2）命令窗口的分页输出

more off：不允许分页 more on：允许分页 more(n)：指定每页输出的行数

回车前进一行，空格键显示下一页，q结束当前显示。 （3）多行命令（…）

如果命令语句超过一行或者太长希望分行输入，则可以使用多行命令继续输入。 S=1-12+13+4+… 9-4-18;

三、变量和数值显示格式 1、变量

（1）变量的命名：变量的名字必须以字母开头（不能超过19个字符），之后可以是任意字母、数字或下划线；变量名称区分字母的大小写；变量中不能包含有标点符号。 （2）一些特殊的变量

ans：用于结果的缺省变量名 i、j：虚数单位 pi：圆周率 nargin：函数的输入变量个数

eps：计算机的最小数 nargout：函数的输出变量个数 inf：无穷大 realmin：最小正实数 realmax：最大正实数 nan：不定量 flops：浮点运算数

（3）变量操作 在命令窗口中，同时存储着输入的命令和创建的所有变量值，它们可以在任何需要的时候被调用。如要察看变量a的值，只需要在命令窗口中输入变量的名称即可：》a 2、数值显示格式

任何MATLAB的语句的执行结果都可以在屏幕上显示，同时赋值给指定的变量，没有指定变量时，赋值给一个特殊的变量ans，数据的显示格式由format命令控制。

format只是影响结果的显示，不影响其计算与存储；MATLAB总是以双字长浮点数（双精度）来执行所有的运算。

如果结果为整数，则显示没有小数；如果结果不是整数，则输出形式有： format (short)：短格式（5位定点数）99.1253

format long：长格式（15位定点数 99.12345678900000 format short e：短格式e方式 9.9123e+001

format long e：长格式e方式 9.912345678900000e+001 format bank：2位十进制 99.12 format hex：十六进制格式

四、简单的数学运算（例exp2_2.m） 1、常用的数学运算符

＋，—，*（乘），/（左除），\\（右除），^（幂）

在运算式中，MATLAB通常不需要考虑空格；多条命令可以放在一行中，它们之间需要用分号隔开；逗号告诉MATLAB显示结果，而分号则禁止结果显示。

2、常用数学函数abs,sin,cos,tan,asin,acos,atan,sqrt,exp,imag,real,sign, log,log10,conj（共扼复数）等 五、MATLAB的工作空间

1、MATLAB的工作空间包含了一组可以在命令窗口中调整（调用）的参数 who：显示当前工作空间中所有变量的一个简单列表

whos：则列出变量的大小、数据格式等详细信息 clear ：清除工作空间中所有的变量 clear 变量名：清除指定的变量 2、保存和载入workspace （1）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，不能用逗号，各个不同的变量之间只能用空格来分隔。 未列出variables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）

（2）load filename variables

将以前用save命令保存的变量variables从磁盘文件中调入MATLAB工作空间。 用load 命令调入的变量，其名称为用save命令保存时的名称，取值也一样。

Variables所表示的变量列表中，不能用逗号，各个不同的变量之间只能用空格来分隔。 未列出variables时，表示将磁盘文件中的所有变量都调入工作空间。 3、退出工作空间 quit 或 exit

六、文件管理

文件管理的命令，包括列文件名、显示或删除文件、显示或改变当前目录等。（what、dir、type、delete、cd、which）

what：显示当前目录下所有与matlab相关的文件及它们的路径。 dir：显示当前目录下所有的文件 which：显示某个文件的路径

cd path：由当前目录进入path目录 cd ..：返回上一级目录 cd：显示当前目录

type filename：在命令窗口中显示文件filename delete filename：删除文件filename

七、使用帮助

1、help命令，在命令窗口中显示

MATLBA的所有函数都是以逻辑群组方式进行组织的，而MATLAB的目录结构就是以这些群组方式来编排的。

help matfun ：矩阵函数－数值线性代数 help general：通用命令

help graphics：通用图形函数 help elfun：基本的数学函数

help elmat：基本矩阵和矩阵操作

help datafun：数据分析和傅立叶变换函数 help ops：操作符和特殊字符

help polyfun：多项式和内插函数 help lang：语言结构和调试 help strfun：字符串函数

help control：控制系统工具箱函数 2、helpwin：帮助窗口

3、helpdesk：帮助桌面，浏览器模式

4、lookfor命令：返回包含指定关键词的那些项 5、demo：打开示例窗口

矩阵生成不但可以使用纯数字（含复数），也可以使用变量（或者说采用一个表达式）。矩阵的元素直接排列在方括号内，行与行之间用分号隔开，每行内的元素使用空格或逗号隔开。大的矩阵可以用分行输入，回车键代表分号。

（1）用线性等间距生成向量矩阵（start:step:end） 》a=[1:2:10] a=

1 3 5 7 9

（4）一些常用的特殊矩阵 单位矩阵：eye(m,n); eye(m) 零矩阵：zeros(m,n); zeros(m) 一矩阵：ones(m,n); ones(m)

对角矩阵：对角元素向量 V=[a1,a2,…,an] A=diag(V)

随机矩阵：rand(m,n)产生一个m×n的均匀分别的随机矩阵

》eye(2,3) ans= 1 0 0 0 1 0

》zeros(2,3) ans= 0 0 0 0 0 0

》ones(2,3) ans= 1 1 1 1 1 1

》V=[5 7 2]; A=diag(V) A= 5 0 0 0 7 0 0 0 2

1、转置：对于实矩阵用（‘）符号或（.‘）求转置结果是一样的；然而对于含复数的矩阵，则（‘）将同时对复数进行共轭处理，而 （.‘）则只是将其排列形式进行转置。

+ ；- ；* ；\\和/ ；^；.* ；.\\ ；./；.^ 如：a=[1 2;3 4]；b=[ 3 5; 5 9] 》c=a+b d=a-b 》c= d=