MATLAB语言入门

1、 哈哈 工工 程程 大大 学学 数数 值值 计计 算算 软软 件件 电电 子子 教教 案案 上上页页 下下页页退退出出MATLAB语言入门语言入门 向计算机输入向计算机输入MATLABMATLAB语言的形式两种方法，一种是窗口命语言的形式两种方法，一种是窗口命令形式，也就是上一节中我们所看到的；另一种是令形式，也就是上一节中我们所看到的；另一种是M M文件的形文件的形式，可以用式，可以用MATLABMATLAB中的中的M M文件编辑文件编辑/ /调试器或者任何一个文本文调试器或者任何一个文本文件编辑器如件编辑器如Notepad.exeNotepad.exe、Edit.exeEdit.exe等建

2、立一个以等建立一个以“.m”.m”为扩为扩展名的文本文件展名的文本文件(ASCII(ASCII文件文件) )，这种文本文件也有二种形式，这种文本文件也有二种形式，即脚本即脚本(script)(script)与函数与函数(function)(function)。脚本文件包含一系列的。脚本文件包含一系列的MATLABMATLAB语句，当运行某个脚本文件时，它将自动执行脚本中的语句，当运行某个脚本文件时，它将自动执行脚本中的MATLABMATLAB命令直到给出最终结果，而不是象在命令窗口中那样，命令直到给出最终结果，而不是象在命令窗口中那样，交互地等待键盘输入。但是，脚本文件没有输入参数，也没有交互

3、地等待键盘输入。但是，脚本文件没有输入参数，也没有输出参数，这就是说，脚本文件与我们用其它计算机语言编写输出参数，这就是说，脚本文件与我们用其它计算机语言编写的一个简单的执行程序有点类似。假设建立了一个名为的一个简单的执行程序有点类似。假设建立了一个名为abcabc.m.m的脚本文件，它在的脚本文件，它在MATLABMATLAB默认的路径下默认的路径下( (即即FileFile菜单的菜单的Set Set pathpath所给出的路径所给出的路径) )，内容如下：，内容如下： 哈哈 工工 程程 大大 学学 数数 值值 计计 算算 软软 件件 电电 子子 教教 案案 上上页页 下下页页退退出出 %

4、文件名文件名:abc.m % 这个符号后的所有符号都表示对程序的注释这个符号后的所有符号都表示对程序的注释 x=-1:0.01:1; y2=x.2; y4=x.4; plot(x,y2,x,y4) grid on 在命令窗口中键入在命令窗口中键入“abc;”后，或者在后，或者在M文件编辑文件编辑/调试调试器中单击器中单击“Run”菜单，将会画出菜单，将会画出y=x2及及y=x4的图形。的图形。 在在MATLABMATLAB中，以变量的作用范围来划分，有两种类型的中，以变量的作用范围来划分，有两种类型的变量：全局变量与局部变量。如果建立了某个全局变量，那变量：全局变量与局部变量。如果建立了某个全

5、局变量，那么它对于所有的程序都是有效的，除非人为地将它清除出内么它对于所有的程序都是有效的，除非人为地将它清除出内存。脚本中建立的每一个变量，存。脚本中建立的每一个变量，MATLABMATLAB都认为是全局变量，都认为是全局变量，例如执行了上面的程序后，内存中就留下了例如执行了上面的程序后，内存中就留下了x x、y2y2、y4y4这这3 3个个变量，在以后执行的命令中，这变量，在以后执行的命令中，这3 3个变量都是可用的。个变量都是可用的。 哈哈 工工 程程 大大 学学 数数 值值 计计 算算 软软 件件 电电 子子 教教 案案 上上页页 下下页页退退出出下面是下面是MATLAB系统内预定义的

6、全局变量：系统内预定义的全局变量：ans)最近一次计算的结果；最近一次计算的结果；eps)MATLAB内部进行某些数值计算所允许的最大误差；内部进行某些数值计算所允许的最大误差；pi) 圆周率圆周率3.1415926535897；i,j)表示虚数即表示虚数即sqrt(-1)；例如：；例如：2+3*j，1+i，2+5i；inf)无穷大，例如无穷大，例如/0就会得到结果为就会得到结果为inf；NaN)不定值或无效值，例如不定值或无效值，例如0/0就会得到这个结果；就会得到这个结果；flops)已经进行的浮点运算的次数；已经进行的浮点运算的次数；realmax,realmin)系统能够表示的最大及最

7、小的实数；系统能够表示的最大及最小的实数；computer)正在使用的计算机的类型；正在使用的计算机的类型；version)当前当前MATLAB的版本号的版本号 哈哈 工工 程程 大大 学学 数数 值值 计计 算算 软软 件件 电电 子子 教教 案案 上上页页 下下页页退退出出MATLAB的另一种形式的的另一种形式的M文件是函数，它相当于其它计文件是函数，它相当于其它计算机语言的函数子程序，函数文件以关键字算机语言的函数子程序，函数文件以关键字function开头，其开头，其格式为：格式为：function y1,y2,=func(x1,x2,x3,) ,其中其中y1,y2是输是输出变量，出变

8、量，x1,x2,x3是输入变量，是输入变量，func是函数名是函数名, 参见下面的例子参见下面的例子: % filename: y1.m function solution=y1(x) t=x+1; solution=t2;上面的程序中，其函数名是上面的程序中，其函数名是y1()，它输入一个参数，最后返，它输入一个参数，最后返回一个参数，下面是这个函数在命令窗口的执行情况回一个参数，下面是这个函数在命令窗口的执行情况(注：以注：以开头的命令代表在命令窗口通过键盘输入的命令，而其它开头的命令代表在命令窗口通过键盘输入的命令，而其它都是都是MATHLAB的输出结果的输出结果)：y1(4)ans=

9、25a=y1(4)a= 25 哈哈 工工 程程 大大 学学 数数 值值 计计 算算 软软 件件 电电 子子 教教 案案 上上页页 下下页页退退出出在上面的程序中，在上面的程序中，t是一个局部变量，它只在本程序中是一是一个局部变量，它只在本程序中是一个有效变量，如果我们要求在函数内申请的变量能够用于函数个有效变量，如果我们要求在函数内申请的变量能够用于函数之外，只要在变量的前面加上关键字之外，只要在变量的前面加上关键字“global”即可。又由于即可。又由于只有一个输出参数，程序的第二行可写成只有一个输出参数，程序的第二行可写成 function solution=y1(x)也可在函数中使用也可

10、在函数中使用return命令提前返回，下面是命令提前返回，下面是MATLAB中计算行列式的函数结构：中计算行列式的函数结构：function d = det(A)if isempty(A)d = 1; returnelse . end 哈哈 工工 程程 大大 学学 数数 值值 计计 算算 软软 件件 电电 子子 教教 案案 上上页页 下下页页退退出出下面是一个更为复杂一些的函数，它计算平面是某一点横坐标下面是一个更为复杂一些的函数，它计算平面是某一点横坐标与纵坐标之和，同时返回它此点所在的象限。与纵坐标之和，同时返回它此点所在的象限。 % file name: y2.m function su

11、mx_y,locate=y2(x,y) sumx_y=x+y; if (x=0) & (y=0) locate=one; end if (x=0) & (y0) locate=two; end if (x0) & (y0) locate=three; end if (x0) & (ya,b=y2(2,1)a = 3 b = one 编写一个脚本及函数，或者在命令窗口中输入一个命令，编写一个脚本及函数，或者在命令窗口中输入一个命令，除了要熟悉相应的命令外，离不开各种各样的运算符，除了要熟悉相应的命令外，离不开各种各样的运算符，MATLAB有四种运算符，分别是：算术

12、运算符、关系运算符有四种运算符，分别是：算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、操作符。、逻辑运算符、操作符。（）算术运算符完成各种算术运算，列出如下：（）算术运算符完成各种算术运算，列出如下：+(加加)、-(减减)、*(矩阵乘矩阵乘)、.*(数组乘数组乘)、(矩阵乘方矩阵乘方)、.(数数组乘方组乘方)、/(矩阵除矩阵除)、./(数组除数组除)。在在MATLAB中，一个重要的概念就是矩阵的概念。一个矩中，一个重要的概念就是矩阵的概念。一个矩阵可以看成阵可以看成m行行n列的数，一个向量可以看成是列的数，一个向量可以看成是1行行n列或列或n行行1列的矩阵，一个数可以看成是列的矩阵，一个数可以看成是11

13、的矩阵。的矩阵。 哈哈 工工 程程 大大 学学 数数 值值 计计 算算 软软 件件 电电 子子 教教 案案 上上页页 下下页页退退出出矩阵的输入方法如下：矩阵的输入方法如下：将矩阵元素列入方括号中；将矩阵元素列入方括号中；每行内的元素之间用空格或者逗号分开；每行内的元素之间用空格或者逗号分开；行与行之间用分号隔开行与行之间用分号隔开(注：为了输入直观及方便起见，注：为了输入直观及方便起见，MATLAB允许用回车来代替分号允许用回车来代替分号)。a=1 2 3; 2 3 4; 3 4 5b=1,2,3; 2,3,4; 3,4,5C=1 2 3 2 3 4 3 4 5 上面的三种输入方式将得到同样

14、的一个上面的三种输入方式将得到同样的一个33的矩阵。各种矩的矩阵。各种矩阵运算在阵运算在MATLAB中方便又快捷。下面是一些例子。中方便又快捷。下面是一些例子。a=1 2 3; 2 3 4; 3 4 5; b=2*a-3*a2 % a2表示矩阵乘方表示矩阵乘方b = -40 -56 -72 -56 -81 -106 -72 -106 -140 哈哈 工工 程程 大大 学学 数数 值值 计计 算算 软软 件件 电电 子子 教教 案案 上上页页 下下页页退退出出c=a*b % 矩阵乘法矩阵乘法c = -368 -536 -704 -536 -779 -1022 -704 -1022 -1340 d

15、=a.*b % 矩阵对应元素相乘矩阵对应元素相乘d = -40 -112 -216 -112 -243 -424 -216 -424 -700 x=6 1 2; 1 7 2; 1 2 8; a/x % 相当于相当于 a*x-1ans = 25/296 55/296 91/296 33/148 43/148 55/148 107/296 117/296 129/296 a./x % 两个矩阵的对应元素相除两个矩阵的对应元素相除ans = 1/6 2 3/2 2 3/7 2 3 2 5/8 哈哈 工工 程程 大大 学学 数数 值值 计计 算算 软软 件件 电电 子子 教教 案案 上上页页 下下页页

16、退退出出在在MATLAB中，可以用中，可以用format命令控制数据的输出格式，命令控制数据的输出格式，以下是常用的输出格式：以下是常用的输出格式： FORMAT 这是默认格式，与这是默认格式，与 FORMAT SHORT相同；相同； FORMAT SHORT 输出位小数；输出位小数； FORMAT LONG 输出位小数；输出位小数； FORMAT SHORT E 用位小数的科学计数法输出；用位小数的科学计数法输出； FORMAT LONG E 用位小数的科学计数法输出；用位小数的科学计数法输出； FORMAT RAT 用最接近的最小有理数输出。用最接近的最小有理数输出。 （）下面是用于条件判

17、断的关系运算符：（）下面是用于条件判断的关系运算符： =(等于等于)、=(不等于不等于)、(大于大于)、（小于）、（小于）、=（大于（大于等于）。等于）。（）逻辑运算符（）逻辑运算符: &(逻辑和逻辑和)、|(逻辑或逻辑或)、(逻辑非逻辑非)。 这些运算符主要用于程序控制结构中。这些运算符主要用于程序控制结构中。MATLAB提供了提供了相当简明的程序控制语句供用户使用。下面我们简单说明一相当简明的程序控制语句供用户使用。下面我们简单说明一下下. 哈哈 工工 程程 大大 学学 数数 值值 计计 算算 软软 件件 电电 子子 教教 案案 上上页页 下下页页退退出出if-else语句语句:格

18、式：格式： if expression statements end格式：格式： if expression statements1 else statements2 end格式：格式： if expression statements1 elseif expression statements2 else statements3 end for循环循环: for variable=expression statements end例如：例如：for i=1:5;nums(i)=i2;end;nums nums = 1 4 9 16 25 clear n;for i=1:3:10;n(i)=i

19、2;end;n n = 1 0 0 16 0 0 49 0 0 100 clear n;for i=1:-0.2:0;disp(i);end;n 1 4/5 3/5 2/5 1/5 0 哈哈 工工 程程 大大 学学 数数 值值 计计 算算 软软 件件 电电 子子 教教 案案 上上页页 下下页页退退出出while循环循环 while expression statements end例子：例子：n=1;m=1;while nx=1,2,3;4,5,6 % 2行行3列矩阵列矩阵 x= 1 2 3 4 5 6 哈哈 工工 程程 大大 学学 数数 值值 计计 算算 软软 件件 电电 子子 教教 案案 上上页页 下下页页退退出出y=7,8,9; % 行向量，即行列矩阵行向量，即行列矩阵 z=7,8,9; % 列向量，即行列矩阵列向量，即行列矩阵 的另一个作用是清除矩阵的某一行或某一列，例如的另一个作用是清除矩阵的某一行或某一列，例如 x=1,2,3;4,5,6;7,8,9；x(2,:)= x = 1 2 3 7 8 9冒号是冒号是MATLAB最重要的运