Matlab语言基础
第二章 MATLAB基础
3 ）向量是一个数学量，一般高级语言中也未引入， 它可视为矩阵的特例。从MATLAB的工作区可以查 看到：一个 n 维的行向量是一个 1 × n 阶的矩阵，而 一个n维的列向量则当成n×1阶的矩阵。 如A＝[1 2 3 4]就是一个4维的行向量。也可看成是 一个一维数组，还要看成是一个1×4阶的矩阵。
3
数据类型转换函 数 uint8 uint16 uint32 uint64 int8 int16 int32 int64
说 明 无符号8位整数 无符号16位整数 无符号32位整数 无符号64位整数 有符号8位整数 有符号16位整数 有符号32位整数 有符号64位整数
字节数 1 2 4 8 1 2 4 8
22
【例 2.8】变量赋值 >> a=3.14 a= 3.1400 >> class(a) %函数class用来是判断变量数据类 型的 ans = double %变量a是双精度的浮点型数据
23
>> a='hello!' hello! >> class(a) ans = char
%变量a重新赋值
13
>> whos Name Size a 1x1 x 1x1 y 1x1 z 1x1
Bytes Class Attributes 16 double complex 4 int32 4 int32 8 int32 complex
14
2.2MATLAB的常量及变量
2.2.1常量 常量是程序语句中取不变值的那些量。如表达式 y=0.314*x，其中就包含一个0.314这样的数值常数，它 便是一个数值常量。而在另一表达式s='Hello'中，单引 号内的英文字符串“Hello”则是一个字符串常量。
MATLAB初学者语言基础
▪ 在命令窗口使用help组合命令。当用户知道函数名称想了解其具体用法时，可 以在命令窗口使用help命令，调用方法是help 函数名，例如：
>> help inv
❖ lookfor命令
▪ 在命令窗口使用lookfor组合命令。注意，help 命令要求函数名的精确匹配，而 lookfor只要求与每个函数中的总结信息有匹配。所以当用户不知道函数的确切 名称时可以使用lookfor命令 ，例如找矩阵求逆函数可以输入：
>> 3.14*3^2
ans =
28.2600
▪ 当遇到较为复杂的问题时，可以采用给变量赋值的方法，例如：可以用变量r来表示圆的
半径，用变量S来表示圆的面积，百分号“%”是MATLAB中的注释符
>> r=3
%圆的半径r=3
r=
3
>> S=3.14*r^2 %求圆的面积S
S=
28.2600
▪ 在命令窗口输入r=3并按下Enter键后，MATLAB会在命令窗口直接显示这条命令的计算 结果，若要禁止显示计算的中间结果，则可以通过分号“;”来实现，例如：
❖ 产生与发展
▪ 雏形——基于特征计算的程序库EISPACK和线性代数程序库LINPACK ▪ 免费软件->MathWorks公司 ▪ 演变成为一种具有广泛应用前景的全新的计算机高级编程语言
❖ 优势
▪ 强大易用的科学计算语言 ▪ 全面的图形功能 ▪ 独立开放的平台 ▪ 实用的程序接口
命令窗口 当前目录窗口
❖ 编辑搜索路径的常用命令
>> path
%显示所有搜索路径
>> addpath
%增加目录到MATLAB搜索路径。
Matlab基础知识点
MATLAB讲义第一章 MATLAB系统概述1.1 MATLAB系统概述MATLAB（MATrix LABoratory）矩阵实验室的缩写，全部用C语言编写。
特点：（1）以复数矩阵作为基本编程单元，矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便，而且矩阵无需定义即可采用。
（2）语句书写简单。
（3）语句功能强大。
（4）有丰富的图形功能。
如plot,plot3语句等。
（5）提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。
目前，有20多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。
（6）易扩充。
1.2 MATLAB系统组成（1）MATLAB语言MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言，具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。
同时MATLAB又具有面向对象编程特色。
MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。
（2）开发环境MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体，其中大部分具有图形用户界面，包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。
（3）图形处理图形处理包括二维、三维数据可视化，图像处理、模拟、图形表示等图形命令。
还包括低级的图形命令，供用户自由制作、控制图形特性之用。
（4）数学函数库有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。
MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。
（5）MATLAB应用程序接口（API）MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来，可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。
1.3 MATLAB的应用范围包括：MATLAB的典型应用包括：●数学计算●算法开发●建模、仿真和演算●数据分析和可视化●科学与工程绘图●应用开发（包括建立图形用户界面）以矩阵为基本对象第二章 Matlab基础2.1 MATLAB快速入门（1）搜索路径搜索路径也被看作是MATLAB的路径，其包含的文件被认为在路径上。
matlab语言基础
例 2*3,
2/3, 2\3, 2^3, a=2, 15ห้องสมุดไป่ตู้a
五
MATLAB矩阵的输入与运算
1、在命令窗口中输入
》a=1; b=2; c=3; 》x=[5 b c; a*b a+c c/b] x= 5.000 2.000 3.000 2.000 4.000 1.500 》y=[2,4, 5 3 6 8] y= 245 368
•矩阵生成不但可以使用纯数字（含复数），也可以使用变 量（或者说采用一个表达式）。矩阵的元素直接排列在方 括号内，行与行之间用分号隔开，每行内的元素使用空格 或逗号隔开。大的矩阵可以用分行输入，回车键代表分号。
2、矩阵的运算 （1）转置：对于实矩阵, 用’符号可求 出它的转置矩阵。
》a=[1 2 3; 4 5 6] a= 》b=a' b=
MATLAB语言基础
一、MATLAB语言的显著特点
1、具有强大的矩阵运算能力：Matrix Laboratory （矩阵实验室），使得矩阵运算非常简单。 2、是一种演算式语言 MATLAB的基本数据单元是既不需要指定维数， 也不需要说明数据类型的矩阵（向量和标量为矩 阵的特例），而且数学表达式和运算规则与通常 的习惯相同。
1
4
2
5
3
6
1
2
4
5
3
6
（2） + - * 运算
》 a=[1 2;3 4], b=[ 3 5; 5 9] 》c=a+b, d=a-b, e= a*b
c=
4 7 8 13
d=
-2 -3 -2 -5 e= 13 23 29 51
• 只有维数相同 的矩阵才能进 行加减运算。 • 注意只有当两 个矩阵中前一 个矩阵的列数 和后一个矩阵 的行数相同时， 才可以进行乘 法运算。
Matlab基础知识点
MATLAB讲义第一章 MATLAB系统概述1.1 MATLAB系统概述MATLAB（MATrix LABoratory）矩阵实验室的缩写，全部用C语言编写。
特点：（1）以复数矩阵作为基本编程单元，矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便，而且矩阵无需定义即可采用。
（2）语句书写简单。
（3）语句功能强大。
（4）有丰富的图形功能。
如plot,plot3语句等。
（5）提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。
目前，有20多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。
（6）易扩充。
1.2 MATLAB系统组成（1）MATLAB语言MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言，具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。
同时MATLAB又具有面向对象编程特色。
MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。
（2）开发环境MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体，其中大部分具有图形用户界面，包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。
（3）图形处理图形处理包括二维、三维数据可视化，图像处理、模拟、图形表示等图形命令。
还包括低级的图形命令，供用户自由制作、控制图形特性之用。
（4）数学函数库有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。
MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。
（5）MATLAB应用程序接口（API）MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来，可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。
1.3 MATLAB的应用范围包括：MATLAB的典型应用包括：●数学计算●算法开发●建模、仿真和演算●数据分析和可视化●科学与工程绘图●应用开发（包括建立图形用户界面）以矩阵为基本对象第二章 Matlab基础2.1 MATLAB快速入门（1）搜索路径搜索路径也被看作是MATLAB的路径，其包含的文件被认为在路径上。
第二章_MATLAB语言基础_第1节-赵亦欣
第2章 MATLAB语言基础
【例2.8】 表达式语句。 >> sqrt(2)*exp(-1*3) ans = 0.0704 >> 8*3+6/4 ans = 25.5000
表达式语句 运算结果 执行下一条 表达式语句 后，结果将 被刷新
第2章 MATLAB语言基础
第2章 MATLAB语言基础
2.1 基础知识
2.1.3 变量和语句
变量名区分字母大小写；不超过31个字 符，31个以后的字符将被忽略，字符之间不 能有空格；必须以字母打头，之后可以是任意 字母、数字或下画线；不允许使用标点符号。
第2章 MATLAB语言基础
MATLAB的一条命令行就是一条语句，
格式与书写数学表达式相近。 在命令窗输入语句，该语句可被解释运 行并给出运行结果。
第2章 MATLAB语言基础
（1）永久变量不能用clear命令清除； （2）永久变量不响应Who, Whos命令； （3）永久变量可以等于表2-1中的值； （4）被赋值的永久变量，在clear命令清除内 存或命令窗关闭再打开后，将被设为默认值；
（5）允许被0除。
第2章 MATLAB语言基础
2.1 基础知识
第2章 MATLAB语言基础
【例2.11】复数矩阵的生成及运算。 >> A=[1 2; 3 4]+[5 6; 7 8]*I % 复数矩阵的输入。 分别由实部矩阵和虚部矩阵组合而成 A= 1.0000 + 5.0000i 2.0000 + 6.0000i 3.0000 + 7.0000i 4.0000 + 8.0000i >> B=[1+2i 3+4i; 5+6i 7+8i] % 复数矩阵的输入。 直接由复数构成矩阵 B= 1.0000 + 2.0000i 3.0000 + 4.0000i 5.0000 + 6.0000i 7.0000 + 8.0000i >> C=A*B % 复数矩阵相乘。 复数矩阵乘法， 1.0e+002表 示标量100，矩阵运算中，存在直 C= 角坐标和极坐标之间的转换 1.0e+002 * -0.3500 + 0.4900i -0.5100 + 0.7700i -0.3900 + 0.7700i -0.5500 + 1.2100i
1第一章 Matlab语言概述
（Ⅰ）基础篇第一章 Matlab语言概述§1.语言特点MATLAB是Mathworks公司于20世纪80年代推出的数值计算软件。
得到了广泛的应用。
MATLAB的全称是Mateix Laboratory，意思是矩阵实验室。
它是以矩阵运算为基础的新一代程序语言。
MATLAB是集数学运算、图形处理、程序设计和系统建模为一体的著名编程语言软件，它具有功能强大、使用简单等优点，是进行科学研究和工程实践的有力工具。
与Fortran和C相比，MATLAB语句更简洁、明了，更加符合人们的思维习惯。
并且还具有良好的数据可视化功能。
MATLAB包括两部分：基本部分-主要指数据计算和可视化功能。
扩展部分-主要指工具箱。
§2 基本操作和简单语句输入1. 简单语句输入（简单计算器用法）例1：计算a⨯y÷⨯=（a = 2，b =3，c = 5 ）+acbb[程序] 在命令窗口输入>> a=2;b=3;c=5;>> y=a*b+c*b/a 回车[输出] y =13.5000例2：计算64(tan3⨯+45)/2760cos[程序] >> (tan(pi/4)+cos(pi/3))*27^(1/3)/sqrt(64)ans =0.56252. 变量表达式数值（1）变量* matlab语句一般形式为：变量=表达式（或数），若变量和“=”省略，输出时自动建立“ans”默认变量。
* 对大小写敏感，如sqrt（平方根）对，而SQRT，Sqrt全错。
* 变量名第一个字符必须是英文字母，最多可包含31个字符，（含英文、数字、下连符）。
不得包含空格和标点。
* 系统遇到一个新变量名时，它会自动生成变量，若该变量早已存在，系统会自动更新内容。
表1-1 默认预定义变量（永久变量）例3：无穷大的使用>> x =1/0Warning: Divide by zero.x =Inf* 在MATLAB中这样的操作不会引起程序执行中断，只是在给出警告信息的同时，用一个特殊的符号Inf来表示。
MATLAB语言程序设计基础
3.2 matlab语言基本运算及输入输出
3.2.5 输入与输出语句
input A=input(提示字符串）要求输
入矩阵
A=input(提示字符串，‘s’） 要求字符串eg:
n=input('how much')
n=input('ho第w23页m/共4u1页ch','s')
3.2 matlab语言基本运算及输入输出
关系运算和逻辑运
算
表3-6 关系运算和逻辑运算函数
函数 any all find
exist isnan
意义 逻辑条件任何一个
逻辑条件全部 寻找逻辑值的向量元素下 标
检查某变量是否存在 检查非数值量
函数 finite isempty isstr
strcmp
随机数元素矩阵 设三维绘图基底坐
第5页/共41页
单位矩阵
3.1.3构造多维数组
cat( ) a=cat(n,a1,a2,….) n:多维函数的维数 n=1:
cat(a1,a2,a3..)=[a1;a2;a3…] n=2:
cat(a1,a2,a3..)=[a1,a2,a3…] n=3: 图3－1示
重新定义维数
end 表示某一维末尾元素下标
2、复数矩阵： b=[1 2;3 4]+i*[5 6;7 8] b=[1+5i 2+6i;3+7i 4+8i]
第3页/共41页
3、空矩阵［］
0×0阶
与clear不同之处：clear删除变量
［］删除矩阵中的元素
A(:,[2,3])=[] 第2,3列元素删除
函数 abs angle sqrt real imag conj round fix
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一、Matlab的变量与常量
Matlab中变量和常量存储都是相应的数据。
数据类型：基本类型、构造类型、符号对象
基本类型：数字型、字符串型
数字型：整型、浮点型
整形：无符号、有符号（int8、int16、int32、int64 1位、2位、4位、8位）
浮点型：单精度（32位）、双精度（64位）
基本类型：数组类型（常见）、细胞类型、结构类型、类类型
符号对象（比较少见）
变量：在运算过程中其数值可以改变的量；
常量：在运算过程中其数值不改变的量。
变量命名规则：
变数名称是由一个字母开头，其后可以有任意数量的字母、数字或下划线。
在变量命名时尽量使用小写字母，名字要有实在的意义，不要和系统保留的关键字（常量）和函数名相同的名字，容易出错。
MATLAB是区分大小写的，变量名可以是任意长度。
Matlab语言是一种弱类型语言，C语言是强类型语言，变量在复制之前要对它的类型进行严格的申明，不同就会出错，而matlab不需要事先申明。
变量初始化：
1、采用赋值语句初始化变量；
2、用input函数从键盘输入初始化变量，如下：
3、matlab已经定义好了的一些常量：
I、j虚数；Inf无穷大；NaN不定式；pi圆周率；ans特殊的变量。
二、matlab的基本数据结构
标量、向量、数组、矩阵的概念：标量、向量、数组本质上是特殊的矩阵形式；matlab 常用的是二维矩阵；标量1*1的矩阵；向量可以看成是1行或者1列的矩阵；向量是数学中的说法，数组是matlab语言中的说法，但向量和数组在这里指的是同一种数据结构，可以互用。
手动生成矩阵：
行矩阵：a = [1 2 3]
列矩阵：b = [1 2 3]’或 b = [1;2;3]
2*2矩阵：c = [1 2;3 4]
使用内置函数生成矩阵：常用的有o nes，eye，zeros，size，length.
利用冒号表达式生成矩阵：
冒号：用来生成向量，定义数组下标，数组的循环迭代。
生成航向量：
生成列相量：
引用矩阵或矩阵中的元素：
举证可以看成一个一位数组，按列从左至右，从上往下依次排列。
冒号当作下标
e(:,2) :代表全部行元素，2代表第2列
引用第3列2-4行：
指定生成某种矩阵
矩阵的行拼接列拼接：
Size函数：返回矩阵行列对应的维数；length函数返回行列维数最大的那个值
三、matlab中的空数组和子数组
子数组的概念
子数组的赋值与数组直接赋值的区别
end的用法
Linspace，logspace，reshape
预定义变量：date，clock，year，month，now，today（和日期处理有关）空数组
子数组
Linspace函数
用法：linspace(x1,x2,N) （linspace（x1，x2）默认生成包括x1和x2的100个数）
功能：linspace是Matlab中的均分计算指令，用于产生x1,x2之间的N点行线性的矢量。
其中x1、x2、N分别为起始值、终止值、元素个数。
若默认N，默认点数为100。
注：linspace(5,100,20)和5：5：100的区别在于前者已知元素总个数而不知道步长，后者已知步长不知元素个数，这两者的效果是一样的。
logspace函数
用法：x=logspace(a, b, n)
功能：logspace(a, b, n)生成一个(1xn)数组，数据的第一个元素值为a，最后一个元素为b，n是总采样点数。
需要注意的是，此时产生的数组元素在10^a 到10^b上并不是均匀分布的，而形成一个对数曲线。
reshape的用法
date，clock，year，month，now，today的用法
四、matlab中的算术运算符
标量运算
矩阵预算
数组运算
运算优先级
标量：亦称“无向量”。
有些物理量，只具有数值大小，而没有方向，部分有正负之分。
物理学中，标量（或作纯量）指在坐标变换下保持不变的物理量。
用通俗的说法，标量是只有大小，没有方向的量。
+ - * / \ ^
矩阵：由m ×n 个数aij排成的m行n列的数表称为m行n列的矩阵，简称m ×n矩阵。
magic函数：生成魔方矩阵
矩阵运算：
A+B A-B A*B A/B A.*B A./B
.
五、matlab中常见的运算函数
三角、反三角函数，指数、对数函数，圆整函数、绝对值，sum, prod, max, min 复数取实部、虚部、取模
Cross, dot, compan, inv, det, rank, eig, trace （对矩阵进行运算）
圆整
ceil 朝着正无穷圆整
. floor 朝着负无穷圆整
fix 朝着0圆整
round 四舍五入整
mod 取模函数
rem 除取余
mod 除取整
mean按列求平均值
prob接地
Sum（x，dim）dim=1按列2按行求和
conv 可以做多项式乘法
比如，（X^6+X^4+7X+4）*(X^5+X^3+3X+1)用conv函数展开：
复数
六、matlab的字符串及其运算
ASCII码：American Standard Code for Information Interchange的缩写
字符串的数组本质
字符串的生成：单引号法，数组法
字符串的转换：abs，double，char，str2num，num2str，upper，lower
字符串：本质是一个字符数组。
其他语言中也有。
字符经过编码以数字的形式编在电脑里，这种编码形式就是ASCII码。
字符串的生成：单引号法，数组法。
字符串的转换：
abs 将字母转成数字。
double 功能类似。
char 将字母转成字母。
str2num，num2str，upper，lower
这种方法比较迂回，matlab中有函数直接转换
七、字符串函数及二维字符串
Strcmp(S1,S2), findstr(S, S), strcat(S1, S2), disp(str)
Fprint(format, data)
二维字符串
Strvcat, str2mat
Strcmp(S1,S2) S1,S2两个函数相同则为1，不同则为0 Strcmp(S1,S2，n)比较前n个字符
findstr(S1, S) 将S1中所有的S以形式的形式返回
strcat(S1, S2) 将两个字符进行拼接；利用矩阵形式进行拼接也可以；当两个字符串长度不一样是不可以[S1, S2]这样拼接。
disp(str) 将字符串原样输出
二维字符串的生成：
维度不一的时候用空格补齐，这种方法比较麻烦。
Strvcat 字符串纵向拼接str2mat与之类似，区别在于str2mat会将空字符生成空行，而前者会直接将其忽略。
八、绘图入门
其他语言绘图特别繁琐，而matlab绘图特别方便简洁。
plot，semilogx，semilogy，loglog，legend，title，grid，xlabel，ylable，hold plot：matlab 中最简单的绘图命令。
legend（‘在右上角对不同的曲线插入相应的图例’）
九、绘图属性的控制
plot，semilogx，semilogy，loglog，legend，title，grid，xlabel，ylable，hold 线型，颜色，线宽的控制
十、图形窗口菜单及其对数坐标
Semilogx，semilogy，loglog
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。