Matlab语言基础-Matlab教程.ppt

Matlab语言基础 1 启动与退出双击matlab图标 进入matlab命令窗口 commandwindow 即可输入命令语句 开始运算 或从开始菜单的程序中单击matlab进入 单击file菜单中的Exit 或在命令窗口输入Exit并回车即可退出 2 语句形式变量 表达式输入一个语句并以回车结束 则在工作区显示计算结果 语句以 结束 只进行计算但不显示结果 太长的表达式可以用续行号 将其延续到下一行 一行可以写几个语句 它们之间用逗号或句号分开 例 输入a 1 3 MATLAB中变量的命名规则是 1 变量名必须是不含空格的单个词 2 变量名区分大小写 3 变量名最多不超过19个字符 4 变量名必须以字母打头 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 5 特殊变量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 4 数学运算符号及标点符号 1 MATLAB的每条命令后 若为逗号或无标点符号 则显示命令的结果 若命令后为分号 则禁止显示结果 2 后面所有文字为注释 M文件中 ctr R全注释 ctr T全取消 3 表示续行 5 数学函数 x logspace first last n 创建从开始 到结束 有n个元素的对数分隔行向量 1 创建简单的数组 x abcdef 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 6 数组 2 数组元素的访问 3 直接使用元素编址序号 x abcd 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 2 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 1 访问一个元素 x i 表示访问数组x的第i个元素 MATLAB shuzu1 MATLAB shuzu2 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 直接产生例c 1 2 3 4 转置产生例b 1234 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 4 数组的运算 1 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 c a1 c a2 c an 左除 a c a1 c a2 c an c c a c a1 c a2 c an MATLAB shuzu3 2 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 a b a1 b1 a2 b2 an bn a b b1 a1 b2 a2 bn an a b a1 b1 a2 b2 an bn MATLAB shuzu4 7 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 1234 5678 9101112 p 111122223333 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 产生一个m行 n列的零矩阵c ones m n 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列的元素的单位矩阵e randn m n 产生一个m行 n列正态分布随机矩阵 MATLAB matrix1 2矩阵中元素的操作 1 矩阵A的第r行 A r 2 矩阵A的第r列 A r 3 依次提取矩阵A的每一列 将A拉伸为一个列向量 A 4 取矩阵A的第i1 i2行 第j1 j2列构成新矩阵 A i1 i2 j1 j2 5 以逆序提取矩阵A的第i1 i2行 构成新矩阵 A i2 1 i1 6 以逆序提取矩阵A的第j1 j2列 构成新矩阵 A j2 1 j1 7 删除A的第i1 i2行 构成新矩阵 A i1 i2 8 删除A的第j1 j2列 构成新矩阵 A j1 j2 9 将矩阵A和B拼接成新矩阵 AB A B MATLAB matrix2 3矩阵的运算 1 标量 矩阵运算 同标量 数组运算 2 矩阵 矩阵运算 1 元素对元素的运算 同数组 数组运算 2 矩阵运算 矩阵加法 A B矩阵乘法 A B矩阵转置 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 求矩阵的范数 norm A 1 计算矩阵A的1范数norm A 2 计算矩阵A的2范数norm A inf 计算矩阵A的无穷范数 MATLAB matrix3 8 关系与逻辑运算 1 关系操作符 2 逻辑运算符 9 程序设计 Matlab有两种工作方式 1 人机交互的命令行指令操作方式 即在命令窗口每输入一条命令 则立即运行该命令得到结果 2 进行控制流的程序设计 即编制一种可存储的以M为扩展名的文件 简称M文件 在Matlab下执行该程序M文件分两种 1 命令式M文件 也称脚本文件 就是将Matlab的一系列命令按顺序编制成一个文本文件 文件名后缀为M 然后在commandwindow下运行文件名 则按顺序执行文件中的命令 文件建立方法 1 在Matlab中 点 File New M file2 在编辑窗口中输入程序内容3 点 File Save 输入文件名 后缀为M 存盘例 建立命令式脚本文件qwe m在编辑窗口输入如下命令 a 1b 2 行尾加分号 注意运行结果 c a b然后存盘 在commandwindow下输入qwe m并回车 2 函数式M文件 MATLAB的内部函数是有限的 有时为了研究某一个函数的各种性态 需要为MATLAB定义新函数 为此必须编写函数文件 函数文件是文件名后缀为M的文件 这类文件的第一行必须是一特殊字符function开始 格式为 function因变量名 函数名 自变量名 函数值的获得必须通过具体的运算实现 并赋给因变量 M文件建立方法 1 在Matlab中 点 File New M file2 在编辑窗口中输入程序内容3 点 File Save 存盘 M文件名必须与函数名一致 注 Matlab的应用程序也以M文件保存 例 定义函数f x1 x2 100 x2 x12 2 1 x1 21 建立M文件 fun mfunctionf fun x f 100 x 2 x 1 2 2 1 x 1 22 可以直接使用函数fun m例如 计算f 1 2 只需在Matlab命令窗口键入命令 x 12 fun x MATLAB fun 10 控制语句 MATLAB提供四种决策或控制流结构 for循环 while循环 if else end结构switch case结构 1 for循环 允许一组命令以固定的和预定的次数重复forx array commands end在for和end语句之间的命令串 commands 按数组 array 中的每一列执行一次 在每一次迭代中 x被指定为数组的下一列 即在第n次循环中 x array n 例 求1 2 100先建立脚本文件 mysum mmysum 0 fori 1 1 100mysum mysum i end存盘 然后在命令窗口输入mysum 并回车 2 While循环与for循环以固定次数求一组命令相反 while循环以不定的次数求一组语句的值 whileexpression commands end只要在表达式 expression 里的所有元素为真 就执行while和end语句之间的命令串 commands 例求1 2 100建立脚本文件 mysum mmysum 0 i 1 while i 100 mysum mysum i i i 1 end存盘 然后在命令窗口输入mysum 并回车 3 If Else End结构 1 有一个选择的一般形式是 ifexpression commands end如果在表达式 expression 里的所有元素为真 就执行if和end语句之间的命令串 commands 2 有三个或更多的选择的一般形式是 if expression1 commands1 elseif expression2 commands2 elseif expression3 commands3 end 4 switch case结构witch case语句的一般表达式 Switchcase选择判断值1选择判断语句1case选择判断值2选择判断语句2 Otherwise判断执行语句End例子 Switchcodecase 1disp error case0disp writeinEnglish case1disp writeinChinese Otherwisedisp writeinFrench End 先建立M文件fun2 m定义函数f x 再在Matlab命令窗口输入fun2 2 fun2 0 5 fun2 1 即可 MATLAB fun2 MATLAB while1 3 设银行年利率为11 25 将10000元钱存入银行 问多长时间会连本带利翻一番 2 对n 1 2 10 求xn 的值 MATLAB for1 练习二