Matlab基础知识

Matlab常用命令:

清除matlab命令窗口中已有的内容:clc 

 

目录:

1.显示输出数据

2.数组运算和矩阵运算

3.多维数组在内存中的存储

4.用关键字input 初始化变量

5.运算符的优先级问题

6.选择结构

7.循环结构

8.逻辑数组与向量化

9.自定义函数


1.显示输出数据

表1.输出显示格式

format

disp函数:它需要一个数组参数,它将该数组显示在命令窗口。下面的语句向命令窗口输出一个字符串。

 

用fprintf 函数格式化输出数据:

例如,下列语句计算复数x 的值,分别用fprintf 和disp 显示

 

打印的结果如下:

 

2.数组运算和矩阵运算

表2. 常见的数组和矩阵运算

数组运算和矩阵运算


3.多维数组在内存中的存储

MATLAB 以列主导顺序分配数组中的元素。也就是说,内存先分配第一列的元素,然后第二列,第三列,……以此类推,直到所有列都被分配完。

例如,在一个2×2×2 数组中,它的元素在内存中的分配顺序是

(1,1,1),(2,1,1),(1,2,1),(2,2,1),(1,1,2),(2,1,2),(1,2,2),

(2,2,2)。

对于一个4*3的数组,a(5)和a(1,2)的值相同。


4.用关键字input 初始化变量

关键字 input 用来提示使用者和直接从键盘输入初始化变量.

 

把数值1.23 存储到in1 中.而语句

 

把字符串1.23 存储到in2 中.


5.运算符的优先级问题

1.所有的数学运算按照前面描述的顺序的进行。

2.从左向右依次进行关系运算

3.执行所有~运算

4.从左向右依次进行&运算

5.从左向右依次进行|运算和数学运算 plugins/syntaxhl/langs/zh.js" type="text/javascript"> 一样,括号能够改变括号的默认顺序。


6.选择结构


7.循环结构


8.逻辑数组与向量化

matlab 有两个基本类型的数据类型:数字型与字符型。数字型数据包括数字,字符型数据包含字符。除这两个数据类型之外,还有第三类数据类:逻辑型。

“逻辑”数据类型在matlab 中并不真实存在。其实,它是带特定逻辑属性标准数字型数据类型。逻辑型数组通过所有的关系运算符和逻辑运算符创建。它们区别于数字型的是在调用whos 命令时,(logical)会出现在类型的后面。

例如,考虑下面的语句

 

当调用whos 命令时,结果如下。

 

我们还可以用logical 函数给一个数组加上一个逻辑属性。例如,语句c=logical(a),将会把a 值赋于c,从而使c 带有一定的逻辑性。

一个数组的逻辑属性可以通任何的数学运算去除。例如,如果我们在c 数组加0,数组的值不会改变,而它的逻辑属性将会消失。

逻辑数组有一个重要的属性——它在算术运算中能提供一个屏蔽(mask)。屏蔽(mask)是指一个数组,它从另一个数组选择所需的元素参与运算。指定的运算只在选择的元素上执行,而不执行原有的元素。

 

9.自定义函数

基本形式如下:

 

function 语句标志着这个函数的开始。它指定了函数的名称和输入输出列表。输入函数列表显示在函数名后面的括号中。输出函数列表显示在等号左边的中括号中。(如果只有一个输出参数,中括号可以省略。)

输入参数列表是名字的列表,这些名字代表从调用者到函数的值。这些名字被称作形参。

在一个表达式中,调用一个函数需要用到实参列表。在命令窗口直接(或在脚本文件中,另一个函数中)键入函数的名字就可以调用这个函数了。当调用一个函数时,第一个实参的值用在第一个形参的位置,而且其余的形参和实参都一一对应。

函数的执行从函数的顶部开始,结束于return 语句或函数的终点。在输出参数列表中每一个项目都必须出现在function 语句中的左边。当函数返回时,存储于输出函数列表的值就会返回给调用者,用于下一步的运算。

在一个函数中的初始注释行有特定的目的。在function 语句的第一个行注释被称为H1注释行。它应当是对本函数功能的总结。这一行的重要性在于,通过lookfor 命令它能被搜索到并显示出来。从H1 注释行到第一个空行或第一个可执行性语句可以通过help 命令或帮助窗口搜索到。它们则应包含如何使用这个函数的简单总结。

下面是一个自定义函数的简单例子。函数dist2 用于计算笛卡尔坐标系中点(x1,y1)与点(x2,y2)之间的距离。

 

 

9.1全局变量

声明有全局变量的脚本文件或函数将有办法访问相同的值,所以全局变量为函数之间分享数据提供了一个方法。

全局变量的声明要用到global 主语句,基本形式如下

global var1 var2 var3 ...

其中var1,var2,var3 等等是用全局内存的变量。为了方便,全局变量将在函数开头被声明,但是实际上没有这个必要。

在一个程序,你能利用全局内存,在函数之间对大规模数据进行交换。

9.2持久变量

Matlab中就有了一个特殊的机制。这种机制允许多次调用一个函数时,保存本地变量。持久内存是内存的一种类型,在函数上一次调用之后,这一步调用之前,本地变量被保存在持久内存,值不变。

持久变量应用语句声明。它的形式如下:

persistent var1 var2 var3 ...

var1,var2,var3...是存储于持久内存中的变量。

9.3函数的函数

函数的函数是指函数的输入参数中含有其他的函数,传递给函数的函数的变量名一般情况应用于这个函数执行的过程中。

例如,MATLAB 中有一个函数的函数叫做fzero。这个函数用于找到传递给它的函数值为0 时的自变量。

 

函数的函数操作的关键字有两个专门的maltab 函数,eval 和feval。。函数eval 对一个字符串进行求值,就如它在命令窗口中已经键入了一样。函数feval 用一个特定的输入值对命名的函数进行求值。

 

表9.函数的函数

函数的函数

9.4子函数和私有函数

在一个单个的文件中我们可以创建多个函数。如果超过 1 个的函数出现在一个文件中,那么最上面的那个函数为普通函数,下面的函数称为子函数或中间函数。子函数看起来和普通函数一样,但是只能被同一文件中的函数调用。

私有函数是指属于以private 为名字的子目录中的函数。这些函数只有在父目录中才是可见的。

在一个M 文件中,调用一个函数,MATLAB 先检查看他是否是一个子函数。如果它不是那就检查它是不是一个私有函数。如果也不是私有函数,MATLAB 就会检它在不在标搜索路径中。

用子函数或私有函数来隐藏特殊目的的函数,这些隐藏的函数只能被其他函数调用。隐藏这些函数防止了它们偶然的使用,也能防止与其他公共函数重名时发生的冲突。

 

MATLAB 中的常用函数

MATLAB 的常用内部函数有  

2.1 常用的三角函数

函数名称

函数功能sinx

函数名称

函数功能

sin(x)

正弦函数cosx

asin(x)

反正弦函数asinx

cos(x)

余弦函数tanx

acos(x)

反余弦函数acosx

tan(x)

正切函数cotx

atan(x)

反正切函数atanx

cot(x)

余切函数cotx

acot(x)

反余切函数acotx

sec(x)

正割函数secx

asec(x)

反正割函数asecx

sinh(x)

双曲函数sinhx

asinh(x)

反双曲函数asinhx

 

2.2 常用的计算函数

函数名称

函数功能

abs(x)

求变量x 绝对值|x|

angle(x)

复数x 的相角

sqrt(x)

求变量x 的算术平方根

real(x)

求复数x 的实部

image(x)

求复数x 的虚部

conj(x)

求复数x 的共轭复数

round(x)

四舍五入至最近整数

fix(x)

无论正负,舍去小数至最近整数

ceil(x)

加入正小数至最近整数

floor(x)

舍去正小数至最近整数

rat(x)

将实数化为分数表示

rats(x)

将实数化为多项分数表示

sign(x)

符号函数

rem(x y)

x 除以y 的余数

gcd(x,y)

整数xy 的最大公因数

lcm(x,y)

整数xy 的最小公倍数

exp(x)

自然指数

pow2(x)

2 的指数

log(x)

自然对数lnx

log2(x)

2 为底的对数

log10(x)

10 为底的对数

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