MATLAB R2010a 基础教程基本使用方法

uint32
32位无符号整数，范围为0～4294967295（即0～232-1）
int32
32位有符号整数，范围为-2147483648～2147483647（即-231～231-1）
uint64 int64
64位无符号整数，范围为0～18446744073709551615（即0～264-1）
64位有符号整数，范围为-9223372036854775808～9223372036854775807（即263～263-1）
➢ 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。
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。
2020年4月10日
▪ 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 =
▪ 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
2020年4月10日
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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）
为-128
-128
2020年4月10日
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浮点数（1/2）
▪ MATLAB 的默认数据类型是双精度类型 （double）。为了节省存储空间， MATLAB 也支持单精度数据类型的数组。
▪ 单精度和双精度数据类型的取值范围和精 度可以通过例 2-12 的方式进行查看
2020年4月10日
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浮点数（2/2）
数组乘方
'
矩阵共轭转置
.'
矩阵转置
2020年4月10日
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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（,）
2020年4月10日
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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。
2020年4月10日
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常用的操作命令和快捷键（1/3）
➢ c = complex(a,b)，返回结果 c 为复数，其实部为 a， 虚部为 b。输入参数 a 和 b 可以为标量，或者维数、 大小相同的向量、矩阵或者多维数组，输出参数和 a 和 b 的结构相同。a 和 b 可以有不同的数据类型，当 a 和 b 为各种不同的类型时，返回值分别为：
当 a 和 b 中有一个为单精度时，返回结果为单精度； 如果 a 和 b 其中一个为整数类型，则另外一个必须有相同的
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
2020年4月10日
>> x=int8(100); 限，因此结
>> y=int8(90); 果为127
>> z=x+y 3*y溢出上限，结
z=
果为127，继续计
127 >> x-3*y ans =
算，得到最后结果 计算-x2-y7-y-y时，从左 到右进行计算，结果
-27
溢出下限，因此结果
>> x-y-y-y ans =
2020年4月10日
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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。
2020年4月10日
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简单的数学运算（4/6）
▪ MATLAB 的数学运算符
▪ MATLAB 中不允许进行不同整数类型之间的运算。
2020年4月10日
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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
所有的 is* 类型的函数，cellfun
“并”和“或”的简写方式 关系操作符 判断函数
strcmp, strncmp, strcmpi, strncmpi
字符串比较
2020年4月10日
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逻辑变量（4/5）
▪ 逻辑数组的应用
➢ 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
2020年4月10日
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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)
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
剪切光标和表达式结尾 之间的内容
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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
2020年4月10日
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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。
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
2020年4月10日
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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
符号
功能
实例
▪ 需+要注意的是，右加除法 和左除的意义3+5并=8 不相同。 右-*除为常规的除法减矩，法阵乘法而左除的意义33-*55为==-125 ：
a\b.* =b/a。
乘，点乘，即数组乘法
/
右除
3/5 =0.6000
./
数组右除
\Baidu Nhomakorabea
左除
3\5= 1.6667
.\
数组左除
^
乘方
3^5= 243
.^
2020年4月10日
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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
2020年4月10日
第3页
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
isa(x, 'logical')
判断数组 x 是否为逻辑数组，是则返回真
class(x)
▪ 为方便用户操作，MATLAB 中定义了一些 快捷键。掌握一些常用的操作命令和快捷 键，可以使得对 MATLAB 的操作更加便利。
2020年4月10日
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常用的操作命令和快捷键（2/3）
▪ 常用命的令 操作命令功能
命令
cd
显示或改变工作目录 hold
clc
清空命令窗口
load
clear
清除工作区中的变量 pack
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
圆括号（( )）
指定运算优先级；函数参 数调用；数组索引
等号（=）
赋值语句
方括号（[ ]） 定义矩阵
感叹号（!）
调用操作系统运算
花括号（{ }） 定义单元数组
百分号（%） 注释语句的标识
2020年4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。
2020年4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。
快捷键
功能
Home（ctrl+a） 移动到命令行开头
End（ctrl+e）
移动到命令行结尾
Ctrl + Home
移动到命令窗口顶部
Ctrl + End Shift + Home Shift + End Ctrl + k
移动到命令窗口底部
选中光标和表达式开头 之间的内容
选中光标和表达式结尾 之间的内容
2020年4月10日
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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
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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。
整数类型，或者为双精度型，返回结果 c 为相同的整数类型。
➢ c = complex(a)，只有一个输入参数，返回结果 c 为复 数，其实部为 a，虚部为 0。但是此时 c 的数据类型 为复数。
2020年4月10日
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逻辑变量（1/5）
▪ 逻辑数据类型通过 1 和 0 分别表示逻辑真 和逻辑假。一些 MATLAB 函数或操作符会 返回逻辑真或逻辑假表示条件是否满足。 如表达式 (5 * 10) > 40 返回逻辑真。
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。
2020年4月10日
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复数
▪ complex 函数的调用方法如下。
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
2020年4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
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2020年4月10日
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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
说明 将输入参数转化为逻辑值
logical
将数值转化为逻辑值
& (and), | (or), ~ (not), xor, any, all
逻辑操作符
&&, ||
== (eq), ~= (ne), < (lt), > (gt), <= (le), >= (ge)