matlab操作与函数大全

Matlab 操作与函数大全

**调试matlab

(1) 设置或清除断点：使用快捷键F12。

(2) 执行：使用快捷键F5。

(3) 单步执行：使用快捷键F10。

(4) step in：当遇见函数时，进入函数内部，使用快捷键F11。

(5) step out：执行流程跳出函数，使用快捷键Shift+F11。

(6) 观察变量或表达式的值：将鼠标放在要观察的变量上停留片刻，就会显示出变量的值，当矩阵太大时，只显示矩阵的维数。

1.常用矩阵生成：

a) A = eye(5); 生成一个五阶单位矩阵。

b) A = ones(size(X)); 生成一个与X规格相同的全是1的矩阵。

c) A = zeros(size(X)); 生成一个与X规格相同的全是0的矩阵。

2.初始化：clear; close all; clc;

a)clear; 清空工作区与全局变量。

b)close all; 关闭所有窗口。

c)clc; 清空命令区域。

3.Matlab中的函数：常常单独写在一个.m文件中，与主文件在一个文件夹下。

形式：

function [J, grad] = CostFunction(theta, X, y, lambda)

…

J = …

grad = …

end

☆CostFunction是这个函数的名字；

theta，X, y, lambda都是传入函数的变量；

J和grad是函数的返回值，在函数中要对他们赋值。

4.data = load(‘a.txt’); 将a.txt里面的数据存入矩阵data中。

5.矩阵取数：

a)X = data(: , 1); 从data矩阵中取第一列，赋给向量X；

b)X = data(:, [1, 2]); 从data矩阵中取1，2列，赋值给X；

6.m = length(y); 取一个向量的长度。

7.size函数：

a)size(X, 1); 取矩阵X的行数。

b)size(X, 2); 取矩阵X的列数。

c)[m n] = size(X); 取矩阵的行数和列数，分别存在m,n中。

8.plot函数：

a)plot(x) 当x 为一向量时，以x 元素的值为纵坐标，x 的序号为横坐标值绘制曲线。

当x 为一实矩阵时，则以其序号为横坐标，按列绘制每列元素值相对于其序号的

曲线，当x 为m× n 矩阵时，就由n 条曲线。

b)plot(x, y) 以x 元素为横坐标值，y 元素为纵坐标值绘制曲线。

c)plot(x, y1, x, y2,…) 以公共的x 元素为横坐标值，以y1,y2,… 元素为纵坐标值绘制

多条曲线。

d) e.g. plot(X,Y,'LineWidth',2,'Color',[0.6 0 0]); 以宽为2的、暗红色的线画图。

e) e.g. plot(x, y, 'rx', 'Markersize', 10);

i.‘rx’指的是red+x，在坐标上画出红色的叉叉。

ii.Markersize是用来标记的符号（点、叉等）的大小。

9.theta = zeros(2, 1); 产生一个2*1的全是0的矩阵。

10.X = [ones(m, 1), data(:,1)]; 给X矩阵加一列。（直接用两列合并成一个矩阵）。

11.for 循环：

e.g.

for i = Begin: Step: End %其中step若不填则默认为1

具体的编程内容

end

12..*和./和.^: 矩阵元素一一相乘除、乘方。

13.sum：

a)sum(A): 对A向量的所有元素求和。

14.find函数：返回符合要求的元素的所在位置，存在新的矩阵中。

a)X = find(A); 返回矩阵A中非零元素所在位置，存在向量X中。

>> A = [1 0 4 -3 0 0 0 8 6];

>> X = find(A)

结果：

X =

1 3 4 8 9

b)pos = find(y==1); 在y向量中找y=1的，将其位置存在pos向量中。

c)(接上) plot(X(pos, 1), X(pos, 2)); 将X矩阵中对应y=1的参数，以第1列为x轴，

第二列为y轴画出来。注意，pos是一个向量，X也是一个向量。这样写的意思是，

将X向量中这些位置的向量提取、再画出来。

15.对数和指数

a)指数函数：e^x表示为：exp(x); 其中若x为矩阵，则是矩阵中每一个数都取一个

指数。

b)对数函数：ln(x)表示为：log(x); 若想以10为底，则用log10(x)；

16.输出语句：fprintf(['…']);

17.If语句：（end后面不用加分号）

a)if … elseif … else … end

b)if … else … end

c)if … end

18.使用fminunc: 最小化一个目标函数。

options = optimset('GradObj', 'on', 'MaxIter', 400);

% 'GradObj','on': 用户自己定义函数的梯度。

% 'MaxIter', 400：允许的最大迭代次数为400

[theta, cost] = fminunc(@costFunction(…), initialTheta, options);

%costFunction(…)是自己写的，提供对应参数下的代价值，目标就是将它最小

化。（参数就相当于提供给代价函数的变量，比如theta。）在这里，costFunction

需要返回[J, grad], J是计算出的代价值，grad是由我们自己计算出的梯度。

%initialTheta也是自己提供，一般设为全是0。

%options对应上一句的设置。

%返回的theta是一个参数向量，cost是这个函数的最小值。

19.imagesc函数：

a)imagesc(A): 将矩阵A中的元素数值按大小转化为不同颜色，并在坐标对应位置处

以这种颜色染色。

b)imagesc(x, y, A): x,y决定坐标范围，x, y应是两个二维向量，即x=[x1, x2], y=[y1,

y2]。matlab会在[x1, x2]*[y1, y2]的范围内染色。如果x或y超过两维，则坐标范

围为[x(1),x(end)]*[y(1),y(end)]

c)h = imagesc(...): 返回图像对象的句柄。（句柄相当于C语言的指针。）

d)改变色阶: 例: colormap(gray); %设定填色的为灰色色阶。

e)Image函数的用法与imagesc的唯一区别是image函数只能染单色。

20.设定坐标轴的范围：axis([xmin xmax ymin ymax])；

21.max函数：

a)Example: If X = [2 8 4; 7 3 9] then

b)max(X,[],1) is [7 8 9]。%取每一列中最大的。

c)max(X,[],2) is [8; 9] 。%取每一行中最大的。

d)若X是向量，max(X)返回向量中的最大值。

e)找矩阵中的最大值：max(max(X))

f)[Y,I] = max(X,[],DIM); %返回X每行或每列的最大值的坐标，存在I向量中，最大值

存在Y向量中，DIM是维度。

22.randperm函数：randperm(N)生成由1~N随机排列而成的数组。

23.函数画图：

a)二维：x = linspace(a,b,n) %生成a,b区间的n个数

y = sin(x)

plot(x,y)

b)三维曲线：t=linspace(-5,5);

x=sin(t);

y=cos(t);

z=t;

plot3(x,y,z)

c)三维曲面：t=-2:0.1:2;

[x,y]=meshgrid(t); %生成(-2,2)之间的网格，间隔为0.1

z=x.*exp(-x.^2-y.^2);

mesh(x,y,z) %画图

figure %新建一个图形窗口

surf(x,y,z) %再画一个图

☆ matlab中mesh（）和surf（）函数的主要区别是：

mesh（）用于绘制不是特别精细的三维曲面网格图。同一层面的线条用相同的颜色表示。surf（）用于绘制比较光滑的三维曲面网格图。各线条之间的补面用颜色填充。

24.生成随机数：

a)X = rand(a,b) %s生成一个a*b的矩阵，矩阵中的每个数是0到1之间的随机数。

b)randn: 产生均值为0，方差σ^2 = 1，标准差σ = 1的正态分布的随机数或矩阵的

函数。

25.排序：

a)sort(A)若A是向量不管是列还是行向量，默认都是对A进行升序排列。sort(A)是默

认的升序，而sort(A,'descend')是降序排序。

b)sort(A)若A是矩阵，默认对A的各列进行升序排列

c)sort(A,dim)

i.dim=1时等效sort(A)

ii.dim=2时表示对A中的各行元素升序排列

26.画概率密度函数：

录入x的数据

[f,xi]=ksdensity(x) %返回在xi点的概率密度f

plot(xi,f) %画图

f=ksdensity(x,xi) %计算xi点的概率