MATLAB-R2010a-基础教程基本使用方法
MATLAB基本使用方法
MATLAB基本使用方法MATLAB是一种用于科学计算和工程设计的高级编程语言和环境。
它提供了强大的数值计算、数据可视化以及矩阵和数组操作的功能。
本文将介绍MATLAB的基本使用方法，包括变量和数据类型、运算符、控制流、函数和脚本等方面。
1.变量和数据类型：在MATLAB中，变量可以存储各种类型的数据，包括数字、字符串和矩阵。
变量的命名遵循一定规则，以字母开头，不能包含空格或特殊字符。
赋值操作使用等号（=）运算符，并可用于创建新的变量。
例如：a=5;%创建变量a并赋值为5b = 'Hello'; % 创建字符串变量b并赋值为"Hello"c=[1,2,3;4,5,6];%创建矩阵变量c2.运算符：MATLAB支持各种算术和逻辑运算符，用于对变量进行操作。
常见的运算符包括加法（+）、减法（-）、乘法（*）、除法（/）、取模（mod）、取整（floor）等。
此外，还有逻辑运算符如与（&）、或（，）、非（~）等。
例如：a=5;b=2;c=a+b;%加法运算d=a>b;%比较运算3.控制流：if语句用于在满足一些条件时执行一些代码，可以包含多个条件。
例如：a=5;b=10;if a < bdisp('a小于b');elseif a == bdisp('a等于b');elsedisp('a大于b');endfor循环用于迭代执行一段代码，可以根据已知的起始值和结束值确定循环次数。
例如：for i = 1:5disp(i);endwhile循环用于在满足一些条件时重复执行一段代码，直到条件不再满足。
例如：i=1;while i <= 5disp(i);i=i+1;end4.函数和脚本：函数的定义格式如下：function [output] = function_name(input)%函数体end例如：function [c] = add_numbers(a, b)c=a+b;end脚本文件可以包含一系列命令，可以按顺序执行。
MATLAB语言的基本使用方法
MATLAB语言的基本使用方法MATLAB (Matrix Laboratory) 是一种高级的技术计算语言和环境，常被广泛应用于科学、工程和工业领域中的数据分析、建模和仿真。
本文将介绍MATLAB的基本使用方法，包括变量和数据类型、运算符和表达式、函数和脚本的编写、图像绘制和数据可视化。
一、变量和数据类型在MATLAB中，可以使用赋值操作符「=」将值赋给变量。
MATLAB会自动根据赋值的内容确定变量的数据类型。
常见的数据类型包括：2.字符串类型：使用单引号或双引号括起来的字符串。
3. 逻辑类型：`true`和`false`。
4.数组类型：包括向量、矩阵和多维数组。
示例：```matlabx=2;%整数类型y=3.14;%浮点数类型z=1+2i;%复数类型str = 'Hello World'; % 字符串类型flag = true; % 逻辑类型arr = [1, 2, 3, 4]; % 行向量mat = [1, 2; 3, 4]; % 2x2矩阵```二、运算符和表达式1.算术运算符：加(`+`)、减(`-`)、乘(`*`)、除(`/`)、幂(`^`)等。
2.逻辑运算符：与(`&&`)、或(`，`)、非(`~`)等。
3.比较运算符：等于(`==`)、不等于(`~=`)、大于(`>`)、小于(`<`)、大于等于(`>=`)、小于等于(`<=`)等。
示例：```matlaba=3;b=4;c=a+b;%加法运算d=(a>b)&&(a<10);%逻辑运算e=(a==3)，(b<=5);%比较运算```三、函数和脚本的编写1.函数的定义和调用使用`function`关键字定义函数，可以指定输入参数和输出参数。
函数的名称和文件名要相同，保存为.m文件。
函数可以在文件中的任何地方定义。
示例：```matlab%函数定义function result = myFunction(x, y)result = 2 * x + y;end%函数调用output = myFunction(3, 4);```2.脚本文件的编写脚本文件是一系列MATLAB语句的集合，可以按顺序执行。
MATLAB R2010a 基础教程_05字符串、单元数组和结构体
清华大学出版社
字符串的生成（2/2）
字符串是一个 ASCII 码的字符数组，因此， 与普通数组一样，字符串也可以形成矩阵 （表现为一个字符串有多行）。但是，这 些行必须有相同数目的列数。 另外，使用 char 函数可以创建长度不一致 的字符串矩阵。char 函数自动将所有字符 串的长度设置为输入字符串中长度的最大 值。
清华大学出版社
字符串的运算
函数名 函数用途 字符串的运算主要包括： 函数名 函数用途
1. 2. 3. 4.
strcat strvcat 横向连接字符串 纵向连接字符串 判断字符串是否相等 比较字符串的前n 个 通过字符串运算来比较字符串中的字符 strcmp strncmp 字符串比较 字符 进行字符分类、查找与替换 findstr strjust 字符串查找 字符串对齐 字符串与数值数组之间的相互转换 strmatch strtok deblank 字符串匹配 strrep 字符串查找与替换 选择字符串中的部分 删除字符串结尾的空 格 blanks ischar 创建由空格组成的字 符串 判断变量是否为字符 串
2016年2月10日
第9页
MATLAB R2010a 基础教程
清华大学出版社
字符串的比较（2/3）
除了利用上面两个函数进行比较之外，还可以通 符号 符号意义 英文简写 过简单运算比较两个字符串。当两个字符串拥有 == eq 等于 相同的维数时，可以利用 MATLAB 运算法则， 对字符数组进行比较。字符数组的比较与数值数 ~= ne 不等于 组的比较基本相同，不同之处在于字符数组比较 lt 小于 时进行比较的是字符的 <ASCII 码值。进行比较返 回的结果为一个数值向量，元素为对应字符比较 > gt 大于 的结果。需要注意的是在利用这些运算比较字符 <= le 小于等于 串时，相互比较的两个字符串必须有相同数目的 元素。
PPT课件 MATLAB基础教程
2021年1月13日
第12页
MATLAB 的功能（6/9）
• 集成的算法开发编程语言和环境
MATLAB 提供了一种简便易用的算法开发语言—— M 语言，直接利用 MATLAB 提供的基本数学、图形 能力，开发工程师自定义的算法。几乎所有的 MATLAB 工具箱函数都是利用 M 语言开发的。
• 可视化的程序编辑器/调试器； • 语法风格类似 C 语言，容易掌握； • JIT 加速器加快程序运行速度； • 多维向量及工程师自定义结构，以及数组、结构、单元数组等多种数据结构； • 支持面向对象编程（OOP）； • 流程控制（for，while，if，switch）； • 字符变换； • ASCII 及二进制文件输入输出； • 灵活的开发性能够与 C，C++，FORTRAN，Java，COM 组件以及 Excel 集成使用； • 支持使用底层 I/O 手段获取数据，操作数据文件； • MATLAB 数据文件——MAT 文件支持跨平台应用。
• 用户可以双击再次执行命命令令历窗史口窗口中的命令。
2021年1月13日
第21页
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
MATLAB 的窗口——工作区窗口
• 工作区窗口与当前路径窗口共享一块空间，可以通过标签 显示或隐藏。工作区窗口中显示当前工作区中的所有变量 及其大小和类型等。通过工工作作区区窗可口 以对这些变量进行管理。 其中包含了工作区工具栏和显示窗口。通过工具栏可以新 建或删除变量、导入导出数据、绘制变量的图形等。另外 右键单击变量名可以对该变量进行操作。
2021年1月13日第27页第2章基本使用方法matlabr2010a基础教程清华大学出版社教学目标教学重点教学内容2021年1月13日第28页教学目标?掌握利用matlabr2010a的命令窗口进行简单的数学运算?掌握常用的操作命令和快捷键?了解matlabr2010a的数据类型?了解matlabr2010a的操作符?了解matlabr2010a的基本数学函数?了解matlabr2010a脚本编程2021年1月13日第29页教学重点?掌握利用matlabr2010a的命令窗口进行简单的数学运算?掌握常用的操作命令和快捷键?了解matlabr2010a的数据类型?了解matlabr2010a的操作符2021年1月13日第30页教学内容?简单的数学运算?常用的操作命令和快捷键?matlabr2010a的数据类型?matlabr2010a的运算符?matlab的一些基础函数?matlab脚本文件2021年1月13日第31页简单的数学运算16?最简单的计算器使用法?直接输入法?存储变量法2021年1月13日第32页简单的数学运算26?表达式书写规则?在大多数情况下matlab对空格不予处理因此在书写表达式时可以利用空格调整表达式的格式使表达式更易于阅读
matlab2010a 教程2
第 2 章符号计算2.1符号对象和符号表达式2.1.1符号对象的创建和衍生1生成符号对象的基本规则2符号数字和符号常数【例2.1-1】a=pi+sqrt(5)sa=sym('pi+sqrt(5)')Ca=class(a)Csa=class(sa)vpa(sa-a)a =5.3777sa =pi + 5^(1/2)Ca =doubleCsa =symans =0.0000000000000000138223758410852000485935425641883基本符号变量4自由符号变量【例2.1-2】。
（1）syms u v w z a5f=sym('3');Eq=sin(f)*u*z^2+v*z+f*w-a5;（2）symvar(Eq)ans =[ a5, u, v, w, z]symvar(Eq,100)ans =[ w, z, v, u, a5]symvar(Eq,1)ans =w（3）result_1=solve(Eq)result_1 =a5/3 - (v*z)/3 - (u*sin(3)*z^2)/3（4）result_2=solve(Eq,z)result_2 =-(v - (v^2 + 4*a5*u*sin(3) - 12*u*w*sin(3))^(1/2))/(2*u*sin(3)) -(v + (v^2 + 4*a5*u*sin(3) - 12*u*w*sin(3))^(1/2))/(2*u*sin(3))【例2.1-3】（1）syms a b x X Yk=sym('3');z=sym('c*sqrt(d)+y*sin(t)');EXPR=a*z*X+(b*x^2+k)*Y;（2）symvar(EXPR)ans =[ X, Y, a, b, c, d, t, x, y]（3）symvar(EXPR,10)ans =[ x, y, t, d, c, b, a, X, Y]（4）symvar(EXPR,1)ans =x（5）symvar(EXPR,3)ans =[ x, y, t]（6）E3=sym('a*sqrt(theta)')??? Error using ==> sym.sym>sym.sym/scalarsym at 382Error: argument must be of 'Type::Arithmetical' [sqrt]Error in ==> sym.sym>sym.sym/char2sym at 337Scell = scalarsym(x);Error in ==> sym.sym>sym.sym/symchar at 182Scell = char2sym(x);Error in ==> sym.sym>sym.sym at 120S = cell2sym(S,symchar(x,a,nargin));E4=sym('a*sqrt(theta123)')E4 =a*theta123^(1/2)E5=sym('a*sqrt(theta*t)')E5 =a*(t*theta)^(1/2)【例2.1-4】syms a b t u v x yA=[a+b*x,sin(t)+u;x*exp(-t),log(y)+v] symvar(A,1)A =[ a + b*x, u + sin(t)][ x/exp(t), v + log(y)]ans =x2.1.2符号计算中的算符2.1.3符号计算中的函数指令2.1.4符号对象的识别【例2.1-5】。
MATLAB R2010a 基础教程_06MATLAB 编程
2016年2月10日
第21页
MATLAB R2010a 基础教程
清华大学出版社
logical函数
用户可以使用关系和逻辑运算符以及 logical函数创建逻辑数组。logical函数返 回一个可以用于逻辑索引和逻辑测试的数 组。
2016年2月10日
第22页
MATLAB R2010a 基础教程
清华大学出版社
2016年2月10日 第15页
MATLAB R2010a 基础教程
清华大学出版社
自顶向下的设计和程序文档(1/2)
（1）简明地陈述问题 （2）指定程序所使用的数据。这就是“输入” （3）指定程序所产生的信息。这就是“输出” （4）通过手算或者计算器完成解决方案的步骤。如果需 要的话，可以使用一个较简单的数据集 （5） 编写和运行程序 （6）用手算结果检验程序的输出 （7）用输入数据运行程序，并且对输出进行一个真实性 检验 （8）如果用户在将来使用该程序作为一个通用工具，那 么，用户必须通过用一组合理的数据值来运行它以进行测 试；并对结果进行一个真实性检验
创建和使用脚本文件 有效使用脚本文件 有效使用命令窗口和编辑器/调试器窗口 调试脚本文件 编程风格 记录度量单位 使用脚本文件存储数据 控制输入和输出 用户输入 脚本文件示例
2016年2月10日
第6页
MATLAB R2010a 基础教程
清华大学出版社
创建和使用脚本文件
创建新的M-文件，只需在命令窗口的File菜 单中选中New菜单项，然后选中M-文件。在之后 出现的编辑器/调试器窗口中输入文件，用键盘和 编辑器/调试器的Edit菜单创建和编辑文件。完成 后，从编辑器/调试器的File菜单中选中Save菜单 项。在出现的对话框中，用example1替换系统所 提供的默认名称，并单击Save菜单项。编辑器/调 试器将自动提供扩展名.m，并将文件保存在 MATLAB当前目录中。保存了文件之后，用户就 可以在MATLAB命令窗口中输入脚本文件名 example1以执行程序。用户应该会看到命令窗口 中所显示的结果。
MATLAB基础知识及使用方法
MATLAB基础知识及使用方法第一章：MATLAB简介与环境介绍1.1 MATLAB概述MATLAB是一种高级编程语言和数值计算环境，广泛应用于科学计算、工程设计、数据分析和算法开发等领域。
它提供了强大的数值计算工具和图形绘制功能，并有丰富的库函数和工具箱可供使用。
1.2 MATLAB环境介绍MATLAB的主要界面包括命令窗口、编辑器、工作区和命令历史等。
命令窗口用于交互式执行命令和脚本，编辑器用于编写和编辑脚本文件，工作区用于显示和管理变量，命令历史用于查看和管理执行过的命令。
第二章：MATLAB基本语法2.1 变量和数据类型在MATLAB中，变量可以通过简单的赋值来创建，并且不需要事先声明变量类型。
常见的数据类型包括数值类型（整数、浮点数）、字符类型和逻辑类型（布尔型）等。
MATLAB还提供了复数类型和矩阵类型，具有丰富的数值计算功能。
2.2 运算符和表达式MATLAB支持常见的数学运算符，如加减乘除、取余和乘方等。
此外，还提供了矩阵运算符和逻辑运算符，方便处理矩阵和逻辑表达式。
表达式可以由变量、常数和运算符组合而成，并且支持函数调用。
2.3 控制流程MATLAB提供了条件语句（if-else）、循环语句（for、while）和函数等控制流程结构，以实现不同的程序逻辑。
条件语句根据条件的真假执行不同的代码块，循环语句重复执行一段代码块，函数封装了一段可重复使用的代码。
第三章：MATLAB图形绘制3.1 二维图形绘制MATLAB提供了丰富的函数和工具箱，以绘制各种二维图形，如线图、散点图、柱状图和饼图等。
用户可以自定义图形样式、坐标轴刻度、图例和注释等，以满足不同的数据可视化需求。
3.2 三维图形绘制除了二维图形外，MATLAB还支持绘制三维图形，如曲面图和体积图等。
通过调整视角、设置颜色映射和光照效果，用户可以更直观地表达三维数据的特征和分布情况。
3.3 动态图形绘制MATLAB中的图形绘制功能不仅限于静态图形，还可用于生成动态图形。
matlab基本使用方法ppt课件
ppt课件.
31
例：
floor(2/3) round(2/3) floor(1./[1 2 3]) ceil(1/2) fix(1/3) floor(-1/3) mod(-2,-3) mod(2,-3) rem(2,-3)
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32
2.1.2 Matlab的数学运算符
运算操作符
符号(矩阵)
例：
logspace(0,2,3) logspace(1,2)
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18
3 由函数生成特殊矩阵
zeros(m,n): 产生m*n的全0矩阵； ones(m,n): 产生m*n的全1矩阵； rand(m,n): 产生均匀分布随机矩阵，元素
取值范围为0－1； randn(m,n): 产生正态分布的随机矩阵； magic(n): 产生n阶魔方矩阵； eye(m,n): 产生m*n的单位矩阵； diag(m): 产生以m向量为对角元素的对角阵
矩阵输入的方法
1. 直接输入矩阵。 2. 通过语句生成矩阵。 3. 由矩阵生成函数产生特殊矩阵。 4. 用户自己编写M文件产生矩阵。 5. 通过导入外部数据文件生成矩阵。
1 直接输入矩阵
(1) 矩阵中元素应用方括号括住。 (2) 每行内的元素间用逗号或空格隔开； (3) 行与行之间用分号或回车键隔开。 (4) 元素可以是数值或表达式。
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45
逻辑运算
Matlab的逻辑操作符主要有：
指令
含义
指令
含义
& (and) 与、和
| (or)
或
~ (not)
否、非
xor(a, b) (异或逻辑函数)
a,b对应元素同为０ 或非０时，为０， 否则为１
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clf
清除图形窗口
path
diary
日志文件命令
quit
dir
显示当前目录下文件 save
disp
显示变量或文字的内 容
type
echo
命令窗口信息显示开 关
2019年11月10日
功能 图形保持命令 加载指定文件中的变量 整理内存碎片 显示搜索目录 退出 MATLAB 保存内存变量 显示文件内容
第12页
.^
数组乘方
'
矩阵共轭转置
.'
矩阵转置
2019年11月10日
第8页
简单的数学运算（5/6）
标点标点符符号号的使定义用
标点符号
定义
可在以M分号用A（T;标）L点AB符数中号组显行，进示分标隔行符点；运取符消算运号行，有点或（着.）者充标分点的小符数意点号；义结可构，体成员访问
以包含特定的意义。 逗号（,）
第20页
复数
复数由两个部分组成：实部和虚部。基本 虚数单位等于，在 MATLAB 中虚数单位由 i 或者 j 表示。
MATLAB 中可以通过两种方法创建复数， 第一种方法为直接输入法，另一种创建复 数的方法为通过 complex 函数。
2019年11月10日
第21页
复数
complex 函数的调用方法如下。
2019年11月10日
第9页
简单的数学运算（6/6）
分号（;） 分号用于区分数组的行，或者用于一个语 句的结尾处，取消运行显示。
百分号（%） 该符号用于在程序文本中添加注释，增加 程序的可读性。百分号之后的文本都将视 作注释，系统不对其进行编译。
2019年11月10日
第10页
常用的操作命令和快捷键（1/3）
显示数组 x 的元素值及数据类型
islogical(x)
判断数组 x 是否为逻辑数组，是则返回真
isa(x, 'logical')
2019年11月10日
第6页
简单的数学运算（3/6）
MATLAB中的常用数学函数
MATLAB提供的基本初等函数包括三角函数、 指数函数和对数函数、复数函数、取整和求余 函数、坐标变换函数、数理函数和一些特殊函 数。
2019年11月10日
第7页
简单的数学运算（4/6）
MATLAB 的数学运算符
2.2251e-308 >> realmax('double') ans =
1.7977e+308 >> eps('double') ans =
2.2204e-016
创建单精度类型的变量时需要声明变量类型，与创建整型变量类似。单精度数据类型的数据进行 运算时，返回值为单精度。
2019年11月10日
剪切光标和表达式结尾 之间的内容
第13页
MATLAB R2010a 的数据类型
整数 浮点数 复数 逻辑变量 各种数据类型之间的转换 数据类型操作函数 变量 系统预定义的特殊变量
2019年11月10日
第14页
整数
MATLAB 支持8位、16位、32位和64位的有符号 和数据无类型符号整描述数数据类型。219年11月10日第15页
定义整数变量
定义变量：由于 MATLAB 默认的数据类型 为双精度型，因此在定义整形变量时，需 指定变量的数据类型。
2019年11月10日
第16页
整数运算（1/2）
运算：类型相同的整数之间可以进行运算，返回 相同类型的结果。在进行加、减和乘法运算时比 较简单，在进行除法运算时稍微复杂一些，因为 在多精度情况下，整数的除法不一定能得到整数 的结果。在进行除法时，MATLAB 首先将两个数 视为双精度类型进行运算，然后将结果转化为相 应的整形数据。
MATLAB R2010a 基础教程
清华大学出版社
第2章 基本使用方法
教学目标 教学重点 教学内容
2019年11月10日
第1页
教学目标
掌握利用MATLAB R2010a的命令窗口进 行简单的数学运算
掌握常用的操作命令和快捷键 了解MATLAB R2010a的数据类型 了解MATLAB R2010a的操作符 了解MATLAB R2010a的基本数学函数 了解MATLAB R2010a脚本编程
在 MATLAB 中，存在逻辑数组，如下面的 表达式返回逻辑数组：
>> [30 40 50 60 70] > 40 ans =
00111
2019年11月10日
第23页
逻辑变量（2/5）
逻辑数组的创建
创建逻辑数组的最简单的方法为直接输入元素 的值为 true 或者 false
逻辑数组也可以通过逻辑表达式生成
uint8
8位无符号整数，范围为0～255（即0～28-1）
上述整数数据类型除了定义范围不同外，具有相
同的性质。 int8
8位有符号整数，范围为-128～127（即-27～27-1）
uint16
16位无符号整数，范围为0～65535（即0～216-1）
int16
16位有符号整数，范围为-32768～32767（即-215～215-1）
2019年11月10日
第24页
逻辑变量（3/5）
MATLA函B数 中返回逻辑 值的函数和操作符
true, false
logical
& (and), | (or), ~ (not), xor, any, all
&&, || == (eq), ~= (ne), < (lt), > (gt), <= (le), >=
2019年11月10日
第2页
教学重点
掌握利用MATLAB R2010a的命令窗口进 行简单的数学运算
掌握常用的操作命令和快捷键 了解MATLAB R2010a的数据类型 了解MATLAB R2010a的操作符
2019年11月10日
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教学内容
简单的数学运算 常用的操作命令和快捷键 MATLAB R2010a 的数据类型 MATLAB R2010a 的运算符 MATLAB的一些基础函数 MATLAB脚本文件
在 MATLAB 表达式中，遵守四则运算法则，与通常法 则相同。即运算从左到右进行，乘法和除法优先于加 减法，指数运算优先于乘除法，括号的运算级别最高； 在有多重括号存在的情况下，从括号的最里边向最外 边逐渐扩展。
需要注意的是，在 MATLAB 中只用小括号代表运算级 别，中括号只用于生成向量和矩阵，花括号用于生成 单元数组。
MATLAB 中不允许进行不同整数类型之间的运算。
2019年11月10日
第17页
整数运算（2/2）
由于每种整数数据类型都有相应的取值范围，因此数学运算有可能产
生结果溢出。MATLAB 利用饱和处理处理此类问题，即当运算结果
超出了此类数据类型的上限或下限时，系统将结果设置为该上限或下
限。
例 2-10 整数运算结中果的溢数出据上溢出
用于条件表达式 如果仅当条件成立时执行某段代码，可以应用 逻辑数组进行判断和控制
用于数组索引 在 MATLAB 中支持通过一个数组对另一个数 组进行索
2019年11月10日
第26页
逻辑变量（5/5）
逻辑数组的判断
MATLAB 中提供了一组函数用于判断数组是否为 逻辑数组
函数
功能
whos(x)
2019年11月10日
第4页
简单的数学运算（1/6）
最简单的计算器使用法
直接输入法 存储变量法
2019年11月10日
第5页
简单的数学运算（2/6）
表达式书写规则
在大多数情况下，MATLAB 对空格不予处理，因此在 书写表达式时，可以利用空格调整表达式的格式，使 表达式更易于阅读。
(ge) 所有的 is* 类型的函数，cellfun
strcmp, strncmp, strcmpi, strncmpi
说明 将输入参数转化为逻辑值 将数值转化为逻辑值 逻辑操作符 “并”和“或”的简写方式 关系操作符 判断函数 字符串比较
2019年11月10日
第25页
逻辑变量（4/5）
逻辑数组的应用
常用的操作命令和快捷键（3/3）
常用的操作快捷键
快捷键
功能
↑(Ctrl + p)
调用上一行
↓(Ctrl + n)
调用下一行
←(Ctrl + b)
光标左移一个字符
→(Ctrl + f)
光标右移一个字符
Ctrl + ←
光标左移一个单词
Ctrl + →
光标右移一个单词
Esc
取消当前输入行
2019年11月10日
浮点数（2/2）
例 2-12 单精度和双精度数据类型的取值范围和精度
>> realmin('single') ans =
1.1755e-038 >> realmax('single') ans =
3.4028e+038 >> eps('single') ans =
1.1921e-007 >> realmin('double') ans =
数组列分隔符；函数参数 分隔符
省略号（…）
续行符
冒号（:）
在数组中应用较多，如生 成等差数列
引号（‘’）
定义字符串