1MATALAB2014a基础-变量-数组-逻辑运算-函数.

MATLAB基础matlab简介变量数组关系运算函数1.1MATLAB简介科学研究和工程实践中的计算问题简单问题：计算器或直接手工推导复杂问题：计算机编程计算机编程高级编程语言VisualBasic、C、C++、C#、JavaHtml、JavaScript、PHPPython、R科学计算软件工具MATLAB、Mathematica、Maple背景作为和Mathematica、Maple并列的三大数学软件。其强项就是其强大的矩阵计算以及仿真能力。要知道Matlab的由来就是Matrix+Laboratory=Matlab，所以这个软件在国内也被称作《矩阵实验室》。每次MathWorks发布Matlab的同时也会发布仿真工具Simulink。在欧美很多大公司在将产品投入实际使用之前都会进行仿真试验，他们所主要使用的仿真软件就是Simulink。Matlab提供了自己的编译器：全面兼容C++以及Fortran两大语言。所以Matlab是工程师，科研工作者手上最好的语言，最好的工具和环境。Matlab已经成为广大科研人员的最值得信赖的助手和朋友！5功能目前MATLAB产品族可以用来进行：－数值分析－数值和符号计算－工程与科学绘图－控制系统的设计与方针－数字图像处理－数字信号处理－通讯系统设计与仿真－财务与金融工程...特点MATLAB具有用法简单、灵活、结构性强、延展性好等优点，逐渐成为科技计算、视图交互系统和程序中的首选语言工具。功能强大的数值运算功能强大的图形处理能力高级但简单的程序环境丰富的工具箱与模块集易于扩充1.2基本运算功能MATLAB的基本运算可分为三类：算术运算关系运算逻辑运算1.2数据与变量程序中定义一些变量来保存和处理数据，变量可以认为是内存符号化的表示。不能使用的20个关键字，可以用iskeyword查看。如break、case、catch等1.2数据与变量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。有符号整数型：int8，int16，int32，int64无符号整数型：uint8，uint16，uint32，uint6单精度浮点型：single双精度浮点型：double逻辑型：logical字符串型：char特殊变量取值ans用于结果的缺省变量名pi圆周率eps计算机的最小数，16102204.2值等与当和1相加就产生一个比1大的数inf无穷大NaN不定量，如0/0i，ji=j=1realmin最小可用正实数realmax最大可用正实数特殊变量表指令含义举例说明Formatshort小数点后4位，最多不超过7位；对于大于1000的实数，用5位有效数字的科学技术形式表示3.14159显示为3.1415903114.59显示为3.1416e+003Formatlong15位数字表示3.14159265358979FormatShorte5位科学记数表示3.1416e+00Formatlonge15位科学记数表示3.14159265358979e+00Formathex十六进制数表示400921fb54442d18Format+显示大矩阵用Formatbank（金融）元、角、分表示数据显示格式的指令形式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.（3）“...”表示续行.+加法运算，适用于两个数或两个同阶矩阵相加.—减法运算*乘法运算.*点乘运算/除法运算./点除运算^乘幂运算.^点乘幂运算\反斜杠表示左除.1.3数组及其运算1、简单数组的建立x=[abcdef]%创建包含指定元素的行向量例如：x=[123458718］x=first：last%创建从first开始，加1计数，到last结束的行向量例如：y=1:7x=first：increment：last%创建从first开始，加increment计数，last结束的行向量例如：z=3:2:9x=linspace(first，last，n）%创建从first（起始值）开始，到last（终止值）结束，有n个元素的等比数列x=logspace(first，last，n）%创建等比级数例如：x=linspace(0,1,75)例如：x=logspace(0,2,11)产生的是一个起点为100，终点为102，包含11个数据的等比数列，公比为100.2由原有数组创建新数组例如：x=[1234];y=[2222];r=[xy]将两个数组粘合在一起2.数组元素的访问（1）访问一个元素：x(i)表示访问数组x的第i个元素.例如：x=1:9（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.y=x(2:2:8)（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)].z=[x(1)x(6)x(8)]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’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]（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]5.数组数据的导入1.先用Excel产生数据表格，并存为文本文件：*:\*.txt;再调用指令：load*:\*.txt。2.先用Excel产生数据表格;再打开数组编辑器进行粘贴。6.关系和逻辑运算关系操作符关系操作符说明小于=小于或等于大于=大于或等于==等于~=不等于几点说明：1、两个标量之间相比，若两者关系成立，则关系运算结果为逻辑真（1）；若两者关系不成立，则返回值为逻辑假（0）。2、标量可以与任何维数的数组比较，但是比较是在此标量与数组每个元素之间进行，因此比较结果将与比较数组同维。3、“＝”与“＝＝”意味着两种不同的事情：＝＝比较两个变量，当它们相等时返回1，不等时返回0；而＝被用来将运算或的结果复制给另一个变量。逻辑运算符逻辑操作符说明＆︱~与或非几点说明：1、在逻辑运算中，非零元素表示逻辑真，用“1”表示；零元素表示逻辑假，用“0”表示。2、＆,|,和~代表了逻辑运算中的and,or,not。3、标量可以和任何维数的数组进行逻辑运算。4、在算术运算、关系运算和逻辑运算中，逻辑运算的优先级最低。当然可以用括号人为地改变优先级。例1：A=[122;-121;352];B=[346;589;453];a=A3b=(A=B)c=(A==B)1.4字符串、元胞1.字符串注1字符串必须用单引号进行标识。a='loveyou';b='赚钱拉';c=[b,a]注2字符串与数值之间通过num2str和str2num转换。a=4;b=sin(a);[num2str(a),'正弦值等于',num2str(b)]注3MATALAB指令可定义为字符串，再调用eval执行指令。y='sin(x)+cos(x)';x=2;eval(y)2.元胞（单元数组）注1数值和字符不能混合；小数组拼接大数组时，尺寸必须相符。注2元胞－－将不同类型、不同尺寸的数组拼接在一起，加｛｝。a={1:3;'sd'};b={'ds';[12;34]};c=[a,b]结构体一个结构体可以通过字段存储多个不同类型的数据，相当于一个数据容器，将多个相关联但不同类型的数据组织在一个结构对象中。example.name=‘张三';example.adress='北京';example.age='18岁'如果我们要删除结构体的某一项属性，那么可以通过函数Rmfield，来实现，如果要增加一个属性，那么可以直接进行赋值便可。map容器类型map的含义是映射，可以将一个量（key）映射到另一个量（value），形成“key——value”的形式，可以快速查找数据的键。比如将一个字符串映射为一个数值，那个字符串就是map的key，那个值就是map的valueweekmap=containers.Map({'Monday','Tuesday'},{1,2})weekmap('Monday')ans=1添加新的元素：weekmap('Friday')=5删除里面的内容：remove(weekmap,'Monday')检查map的内容，可以使用map的几个函数，如keys(weekmap)ans='Friday''Monday''Tuesday‘values(weekmap)ans=[5][1][2]values(weekmap,{'Monday','Friday'})ans=[1][5]函数在一个变化过程中，假设有两个变量x、y，如果对于任意一个x都有唯一确定的一个y和它对应，那么就称y是x的函数，其中x是自变量，y是因变量，x的取值范围叫做这个函数的定义域，相应y的取值范围叫做函数的值域。在各类编程语言中,函数是一种过程，也称为子程序，它执行一个或一系列指定的运算或操作。取整函数(1)fix(x):截尾取整fix([3.12-3.12])ans=3-3(2)floor(x):不超过x的最大整数.(高斯取整)floor([3.12-3.12])ans=3-4取整函数(3)ceil(x):大于x的最小整数ceil([3.12-3.12])ans=4-3(4)四舍五入取整round([3.12-3.12])ans=3-3测试函数在运算过程中测试特殊值或条件是否存在，并返回相应的逻辑值。Isempty参量为空，返回1isinf元素无群大，返回1isletter元素为字母，返回1isstr元素为字符串，返回1字符串函数length(str)返回str的长度isstr()元素为字符串，返回1strcmp(str1,str2)比较两个字符串是否完全相等，是，返回真，否则，返回假isletter(str)检测字符串中每个字符时否属于英文字母findstr(str1,str2)查找str1和str2中，较短字符串在较长字符串中出现的位置，没有出现返回空数组strrep(A,str1,str2)将A中str1替换为str2字符串函数lower()转换为小写upper()转换为大写int2str()整数转换为字符串str2mat()字符串转换为文本矩阵sin正弦函数asin反正弦函数cos余弦函数acos反余弦函数tan正切函数atan反正切函数cot余切函数acot反余切函数sec正割函数asec反正割函数csc余割函数acsc反余割函数sinh双曲