matlab基础教程

1、MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院MATLAB 语言MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院研究偶极子(Dipole)的电势（Electric potential）和电场 强度（Electric field density）。设在 处有电荷 ，在 处有电荷 。那么在电荷所在平面上任 何一点的电势和场强分别为 其中 又设电荷MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院一些命令：1. “show workspace” 命令是打开MATLAB的工作空间浏览器的命令。工作空间浏 览器能够显示可进行操作的变量的集合以及各变量的各 种属性。也可以用键入命令的方式Who 仅显示变量名Whos 显示同工作空间一样的信息2. Show Graphics Property Editor显示图形属性的编辑器MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院命令名称功 能what work type file edit file path addpath rmpath查查看work目录录下的m文件 查查看file.m文件的代码码 编辑编辑 file.m文件 显显示当前目录录 添加目录录 删删除目录录3. “set path”命令该命

2、令允许用户编辑m文件的目录。也可以用MATLAB 提供的命令来完成。MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院数据格式数据类类型数据格式 数据类类型short短格式（小数 点后4为为）long长长格式（小数 点后4为为） hex十六进进制格式bank金融格式+格式short e短指数格式long g长长紧缩紧缩 格式long e长长指数格式short g短紧缩紧缩 格式loose稀疏格式compact紧紧凑格式rat有理格式数据格式表MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院以上的数据格式是在“Preference”对话框的“Command Window选项卡中设定。也可用命令直接给数据定义格式命令形式为：format 类型此格式命令只改变显示的数据，并不改变MATLAB的存 储数据时的格式。2.1 MATLAB的运行方式有两种运行方式：一、直接交互命令行操作方式二、.m文件编辑运行操作方式MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院在MATLAB中.m文件分为两种：一、类似DOS的批处理文件，包含了一连串的MATLAB 的指令，既不接受输入参数，也不返回输出参数，称为 脚本（script）。二、函数（F

3、unction），函数接受用户的输入参数，执 行函数的具体运算，最后输出结果。1.脚本文件：包括注解和指令两部分。注解部分必须以“ ”开头。脚本文件使用与存放的变量和数据都在工作空 间中，指向工作空间来操作。2.函数文件：该文件主要包含以下五部分MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院（1）函数定义行：位于函数的第一行，格式为：function A1,A2,A3,=函数名（B1,B2,B3,)A1,A2,A3,为输出参数，B1,B2,B3,为输入参数如无输入或输出参数，可以不写相应的参数。例如：function tide(x1) function y1,y2=tide( )注：函数文件的名称必须与函数名称或函数文件中的主函 数名称相同。（2）H1行：H1行紧接着函数定义行简要说明函数名和功 能，是帮助文本的第一行，以“”开始。lookfor function-name 命令找到相关函数，但只显示H1行MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院（3）函数说明：函数说明位于H1行后，用来具体说明函 数的功能和用法，同样以“”开头。Help direction-name 就可显示该目录下所有函数的H1

4、行（4）函数主体：函数主体在函数说明后，是所有进行具 体运算和赋值程序的代码。（5）注解：在MATLAB中，还可以对某一行的具体内容 进行注解。注：MATLAB通过判断.m文件的第一行是否有关键字 “function”来识别该文件是否为函数文件。如果一个m文 件是脚本文件，那么在该文件中不允许再出现函数定义语 句。但可以调用在同一工作空间的函数文件中定义的函数MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院MATLAB数据类型MATLAB定义了六种数据类型：字符 char 双精度数值 double 稀疏数据 sparse 存储型 storage 单元数组 cell 结构数组 structstorage又包括：int8（8位整形）unit8（无符号8位）int16 unit16 int32 unit32 该类型只用于内存的有效 存储，可以对这种类型的数据进行基本操作，但不能对它 们执行任何数学运算，如进行要转换数据类型。一般常用的为：char double MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院变量与常量1. 变量MATLAB语言并不要求对所使用变量进行事先声明，也 不需要指定变量类型，它会自动根据所

5、赋予变量的值 或对变量所进行的操作来确定变量的类型；在赋值过 程中，如果变量已经存在，MATLAB语言将使用新 值代替旧值，并以新的变量类型代替旧的变量类型。命名原则*变量名区分大小写；*变量名长度不超过31位；*变量名以字母开头，变量名中可以包含字母、数字、 下划线，但不能使用标点。MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院在没有特殊声明的情况下，MATLAB语言将所识别的 一切变量视为局部变量。若要定义全局变量，在给该 变量前加关键字global。一般全局变量常用大写的英文 字符表示。 常量名常量值值常量名常量值值 i，j虚数单单位Realmin最小的正浮点数，pi圆圆周率Realmax 最小的正浮点数，eps浮点运算的相 对对精度Inf无穷穷大NaN表示不定值值MATLAB语言中的常量MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院字符、字符串1. 在MATLAB中，所有的字符串都用单引号设定后输入 或赋值。2. 字符串的每个字符（包括空格）都是字符数组的一个 元素。3. 在MATLAB中，字符串和字符数组（或矩阵）基本上 是等价的。4. 字符数组的生成：函数char可以用来生成字符数组（ 或矩阵

6、）。5. 字符串和数组之间的转换MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院u字符串转换为数值代码，此功能可由函数double来 实现；u字符数组转换为字符串，此功能可由函数cellatr来实 现；u数值数组和字符串之间的转换函数表函数名可实现实现 功能函数名可实现实现 功能 Num2str数字转换为转换为 字符串str2num转换转换 字符串为为数字int2str整数转换为转换为 字符串sprintf将格式数据写为为字符串mat2str矩阵转换为阵转换为 字符串sscanf在格式控制下读读字符串MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院5. 执行字符串执行字符串的功能在MATLAB中由函数eval来实现向量1. 向量的生成 直接输入向量格式：a=s1,s2,s3注意：用空格和逗号分隔生成行向量；用分号分隔生成列向量MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院 利用冒号表达式生成向量格式：a=s1:s2:s3S1 为起始值，s2为步距，s3为终止值如果省略s2的值，则步距取默认值1 线性等分向量的生成格式：d=linspace(x1,x2,n)作用：生成通过维数定义的等间隔为（x2-x1）/n的向量 对数等

7、分向量的生成格式：d=logspace(x1,x2,n) 作用：生成对数等分向量。d(1)=10x1, d(n)=10x2MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院2. 向量的运算 点积：由函数dot来实现格式：dot(a,b) 或 dot(a,b,dim) 叉积: 由函数cross实现格式：d=cross(a,b,dim)作用：返回a和b的dim维向量的叉积。a和b必须同维。如 果dim不写，则默认dim3 混合积：两函数套用例：dot(a,cross(b,c)MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院2.4 矩阵与数组MATLAB中最重要的功能就是对矩阵的运算。此时矩阵 可以是数学意义上的矩阵，也可以是标量或向量。标 量为11矩阵，向量为一个一维的矩阵。MATLAB可 以进行实、复数矩阵的数学计算。矩阵的输入规则：1. 矩阵的元素要写在方括号中；2. 每行内的元素用逗号或空格分开；3. 行与行之间用分号分开或用回车符分隔。例如：x=1,2,3;4,5,6;7,8,9MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院4. 矩阵大小可不预先定义；5. 矩阵元素可为运算表达式；6. 无任何元素的空矩阵亦合法；7.

8、 若不想获得中间结果，可以“;”结束。矩阵的运算1. 矩阵的四则运算矩阵的加减 “”、“” ：要求加减的两矩阵同阶对应元素相加；标量与矩阵的加减法是矩阵的每个元素 与该标量相加减。MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院矩阵的乘法， “ * ”矩阵的除法左除 x=AB 是方程A*X=B的解右除 x=B/A 是方程X*A=B的解其中 B/A=(AB)2. 矩阵与常数间的运算是同此矩阵的各元素之间进行运算。3. 矩阵的逆运算格式：D=inv(a)MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院4. 矩阵的乘方运算格式：AB作用: (1) 如果A和B都是矩阵，则不能运算；(2) 如果B是个正整数，结果是A自乘B次；(3)如果B是个负整数，则首先对A取逆，然后它 自乘B次(4) 如果B是个标量，则对A中每个元素B次方。5. 矩阵的转置格式：A 矩阵为复矩阵，则转置为共轭转置。MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院数组的运算1. 数组的加减：对应元素相加减，符号 2. 数组的乘法：对应元素相乘，要求A，B必须同维， 除非一个为标量。格式：A.*B3. 数组的除法：同乘法格式：右除 A./B 左除 A.B4. 数组

9、的乘方：格式：A.B说明：如果A和B都是数组，则表示 且A和B长 度相同；如果B为标量，则 MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院在MATLAB中矩阵的输入有下列方式：1. 显示列表输入；2. 外部文件加载；3. 在.m文件中创建；4. 通过MATLAB函数库生成。注：输入时，元素可以为常数，也可以为变量，表达式 或函数。1. 其维数可以扩大或缩小。MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院1. 显示列表输入：按矩阵的格式规定输入，对于简单的 矩阵非常方便。对复杂的矩阵，可将矩阵元素分行输 入，此时用回车键代替分号。2. 外部数据文件加载：用户可以使用load命令加载外部数 据文件来创建矩阵。例如将生成的矩阵保存为file.mat 文件，然后在命令窗口中用load file.mat 加载3. 在.m文件中创建：如果用户将一个数据文件保存为.m 文件，则用户在命令窗口中输入文件名，将显示矩阵 。4. 通过MATLAB函数库生成：MATLAB为用户提供了四 个产生基本矩阵的函数和一些能够产生特殊矩阵的函 数。MATLAB语言哈尔滨工程大学理学院四个产生基本矩阵的函数：zeros 函数 ones 函数 rand 函数 randn 函数产生特殊矩阵的函数有：magic 函数 diag 函数 triu 函数 eye 函数 size 函数（1）zeros 函数作用：能够生成元素全为零的矩阵格式：矩阵名zeros（m，n）（2）ones函数作用：能够生成元素全为1

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