Matlab基本程序设计资料
《MATLAB程序设计》课件
探索MATLAB程序设计的奇妙世界，为您展示MATLAB的功能和应用。让我 们一起开始这个令人兴奋的旅程吧！
一、介绍
课程简介
概述《MATLAB程序设计》课程的目标和教学内容，让您对该课程有一个全面的了解。
MATLAB概述
介绍MATLAB的基本概念和特点，为您提供一个关于MATLAB的整体认知。
2 学习资源
分享一些有用的学习资源，帮助您继续深入学习MATLAB程序设计。ห้องสมุดไป่ตู้
3 学习建议
提供一些建议和技巧，帮助您更好地学习和应用MATLAB程序设计。
四、应用实例
信号处理
展示如何使用MATLAB进行数字信号处理，如滤波、 频谱分析等。
图像处理
介绍使用MATLAB进行图像处理的技术和方法，如 图像增强、边缘检测等。
数字通信
探索MATLAB在数字通信领域的应用，包括编码解 码、信道建模等。
仿真实验
演示如何使用MATLAB进行仿真实验，模拟各种现 实场景和系统。
环境搭建
指导您如何正确地安装和配置MATLAB环境，确保您能顺利进行程序开发。
二、基础知识
MATLAB命令 行
掌握使用MATLAB命 令行进行交互式编程 的基本技巧和命令。
MATLAB数据 类型
介绍MATLAB支持的 不同数据类型，包括 矩阵、向量、字符串 等。
变量和运算符
学习如何声明和操作 变量，以及MATLAB 中常用的运算符和操 作。
五、高级主题
面向对象编程
介绍MATLAB中面向对象编程的概念和应用，深入了解面向对象编程的优势。
并行计算
探索MATLAB中的并行计算技术，提高程序的执行效率和性能。
matlab程序设计基础
matlab程序设计基础Matlab程序设计基础随着计算机技术的发展，程序设计也成为了现代社会中不可或缺的一部分。
在程序设计的过程中，Matlab作为一种高效的工具语言，被广泛应用于科学计算、数据分析和工程开发等领域。
本文将介绍Matlab程序设计的基础知识，帮助初学者快速入门和掌握。
Matlab的语法结构相对简单，易于上手。
在Matlab中，我们可以使用变量来存储和操作数据。
变量的命名需要遵循一定的规则，如不能以数字开头，不能包含特殊字符等。
同时，Matlab中的变量不需要事先声明其类型，可以根据赋值的数据类型自行确定。
Matlab提供了丰富的数学运算和函数库，可以方便地进行各种数学计算。
比如，我们可以使用Matlab进行矩阵运算、线性代数计算、微积分、符号计算等。
通过调用内置函数或自定义函数，我们可以实现复杂的数学运算，并得到准确的结果。
除了数学运算，Matlab还支持图形绘制和可视化。
通过调用绘图函数，我们可以绘制各种类型的图形，如折线图、散点图、柱状图等。
这对于数据分析和结果展示非常有帮助。
同时，Matlab还支持对图形的格式、颜色、标签等进行自定义，使得图形更加直观和美观。
在Matlab程序设计中，控制流程也是一个重要的概念。
通过控制流程语句，我们可以实现条件判断、循环和函数调用等操作。
条件判断语句（如if-else语句）可以根据给定的条件选择不同的执行路径。
循环语句（如for循环、while循环）可以重复执行一段代码，实现重复计算或迭代操作。
函数调用可以将一段代码封装成一个函数，方便重复使用和模块化编程。
Matlab还支持文件的读写和数据的导入导出。
我们可以使用文件读写函数来操作文本文件、Excel文件、图像文件等。
通过数据导入导出函数，我们可以将数据从不同的格式（如CSV、XML、JSON）中导入到Matlab中，或将Matlab中的数据导出到其他格式中。
这为数据处理和数据交换提供了便利。
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进行通信系统的建模、仿真和分析。
谢谢聆听
B
C
变量与赋值
在MATLAB中，变量不需要事先声明，可以 直接赋值。变量名以字母开头，可以包含字 母、数字和下划线。
常用函数
MATLAB提供了丰富的内置函数，如sin、 cos、tan等三角函数，以及abs、sqrt等数 学函数。用户可以通过help命令查看函数的
D
使用方法。
02 矩阵运算与数组操作
错误处理
阐述try-catch错误处理机制的语法、 执行流程及应用实例。
04
函数定义与调用
函数概述
阐述函数的概念、作用及分类，包括内置函数和 自定义函数。
函数调用
深入剖析函数的调用方法，包括直接调用、间接 调用及参数传递等技巧。
ABCD
函数定义
详细讲解自定义函数的定义方法，包括函数名、 输入参数、输出参数及函数体等要素。
拟合方法
利用已知数据点构造近似函数，如最小二乘法、多项 式拟合、非线性拟合等。
插值与拟合的比较
插值函数经过所有数据点，而拟合函数则追求整体上 的近似。
数值积分与微分
01
数值积分方法
利用数值技术计算定积分的近似 值，如矩形法、梯形法、辛普森 法等。
02
数值微分方法
通过数值技术求解函数的导数或 微分，如差分法、中心差分法、 五点差分法等。
02
01
矩阵运算
加法与减法
对应元素相加或相减，要求矩阵 大小相同
乘法
使用`*`或`mtimes`函数进行矩阵 乘法，要求内维数相同
点乘与点除
使用`.*`、`./`进行对应元素相乘或 相除，要求矩阵大小相同
特征值与特征向量
《MATLAB程序设计》复习资料,DOC
Matlab习题及复习要点1．Matlab的英文组成；程序和变量的命名规则；在MATLAB语言中是区分字母大小的，也就是说，大写字母和小写字母代表的东西是不同的。
234510.读懂逻辑表达式，会写出逻辑表达式的结果（0或1）11.掌握集中循环结构，尤其if..elseif…else…end和swich…case结构的语法，要准确。
12.会编写分段函数的程序；x和y满足如下关系：编写函数y=f(x)，用于计算上述分段函数。
13.绘图时采用的几个命令的掌握：holdon、plot、plot3 14*．用语句[x,y]=meshgrid(a:b)构建网格数据，例子如下：第一讲概论1.简述matlab基本特点。
（0.5分）交互式操作界面；高效的数值计算功能；演算式语言；可视化输出；代码、数据文件的集成管理环境；支持用户界面开发，自定义创建工具(GUIDE)；丰富的外部接口——支持C/C++、Java、Excel/Word、Ansys，COM、DDE(动态数据交换)和ActiveX……。
删除工作空间的变量a:cleara;清空工作空间：clear或clearall；删除命令行：esc；查询函数sin的帮助文档：helpsin；1.分别用直接输入法和存储变量法求1+cos(pi)*(2+2i)。
直接输入法：>>1+cos(pi)*(2+2i); 存储变量法：>>a=cos(pi);>>b=2+2i;>>c=1+a+b;2.a=int8(100),b=int8(50)a+b=127;a-b=50;第三讲数组1.生成一个3*3随机矩阵，将其对角线元素的值加1。
（写出代码）rand(3)+eye(3)1.生成一个元素值在1和10之间的3*3随机矩阵，将其重新排列，使得：（1）每列按降序排列；（2）每行按降序排列。
(3)C<=D=[0,0;1,1].(10)已知A为如下4*4矩阵：则运行B=A([1:2],[1:2])后，B为2行2列矩阵，其值为__[12;56]_______。
第三章 matlab程序设计基础
3. 程序控制流 3.多分支if语句
• 多分支if语句格式为：
if 条件1 语句组1 elseif 条件2 语句组2 …… elseif 条件m 语句组m else 语句组m+1
end
3. 程序控制流
• 例 输入一个字符，若为大写字母，则输出其后继字符，若为 小写字母，则输出其前导字符，若为数字字符则输出其对应 的数值，若为其他字符则原样输出。 – 程序如下：
c=input('请输入一个字符','s'); if c>='A' & c<='Z' disp(setstr(abs(c)+1)); elseif c>='a'& c<='z' disp(setstr(abs(c)-1)); elseif c>='0'& c<='9' disp(abs(c)-abs('0')); else disp(c); end
分类：脚本文件(Script File)和函数文件(Function File)。 主要区别。
1. M文件 脚本文件
没有输入和输出 由一系列指令组成 可在命令窗口直接运行 产生的所有变量存储在workspace中。 例 test.m。
1. M文件 例 脚本M文件实例
脚本M文件实例，查找10 ～100所有素数。
1. M文件
• 函数文件examp.m： function fout=charray(a,b,c) %举例说明函数文件名与函数名不同 if nargin==1 fout=a; elseif nargin==2 fout=a+b; elseif nargin==3 fout=(a*b*c)/2; end • 命令窗口： x=[1:3];y=[1;2;3]; examp(x) examp(x,y') examp(x,y,3)
第二节MATLAB程序设计基础
2.2.1 常量与变量
（2）局部变量和全局变量 通常，每个函数体内都有自己定义的变量，其它函数和在MATLAB工作空间中不能访问这些变量，这些变量就是局部变量。 如果要使某些变量在几个函数和工作空间中可以共享，可以把它们定义成全局变量。
工作空间窗口是MATLAB的变量管理中心，存储着命令窗口输入的命令和创建的所有变量值。可以显示变量的名称、值、尺寸和类别等，并用不同的图标表示不同类型的变量。
2.1.2 工作区窗口
每打开一次MATLAB，都会自动建立一个工作区，刚打开的MATLAB工作区中只有MATLAB提供的几个常量，如pi（3.1415926…）虚数单位i等。 运行MATLAB的程序或命令时，产生的所有变量被加入到工作区，除非用特殊的命令删除某变量，否则该变量在关闭MATLAB之前一直保存在工作区，工作区在MATLAB运行期间一直存在，关闭MATLAB后，工作区自动消除。
Inf/inf
无穷大
2.2.1 常量与变量
2、变量 MATLAB不需要对所使用的变量进行事先声明，也不需要指定变量的类型，它会自动根据所赋予变量的值或对变量所进行的操作来确定变量的类型。 在赋值过程中，如果变量已存在，MATLAB语言将使用新值代替旧值，并以新的变量类型代替旧的变量类型。
2.2.1 常量与变量
MATLAB开发环境 MATLAB语言的变量 运算符 语句 MATLAB中的M文件等。
主要内容
2.1 MATLAB的开发环境
MATAB程序设计基础重要基础知识点总结
MATAB程序设计基础重要基础知识点总结（全）MATAB是一种高级的数值计算和科学计算软件，具备强大的矩阵运算能力。
以下是MATLAB的重要基础知识点：一、变量和数据类型了解如何定义变量、使用不同的数据类型（例如数值型、字符串型、逻辑型）以及它们之间的转换。
1.数值型数据类型包括整数（integers）、浮点数（floats）和复数（complex numbers）。
可以使用不同的精度和符号位来定义这些数据类型。
2.字符串数据类型表示一个或多个字符组成的文本。
字符串在MATLAB中用单引号或双引号括起来，例如'hello' 或"world"。
3.逻辑型数据类型只能取两个值之一，即true（真）或false（假）。
在MATLAB中，逻辑值通常用于控制流程和条件判断。
4.矩阵和数组型数据类型MATLAB中最基本的数据结构是矩阵和数组。
通过向量、矩阵和多维数组来表示和操作数据。
可以使用预定义的函数或运算符来创建、访问和处理这些数据类型。
5.结构体数据类型可以用于将不同类型的数据组合在一起。
结构体可以由不同类型的字段组成，每个字段都有自己的名称和值。
6.元胞数据类型可以容纳不同类型的元素，并且每个元素可以是不同的大小和形状。
元胞数组在MATLAB中常用于存储和传递异构数据。
7.函数和类数据类型MATLAB中还可以定义自己的函数和类，这些数据类型可以对数据进行封装和操作。
二、数组和矩阵操作掌握创建数组和矩阵的方法，并了解常用的矩阵运算，如加法、减法、点乘、叉乘等。
创建数组和矩阵：可以使用方括号[] 或函数来创建数组和矩阵。
例如，a = [1, 2, 3] 可以创建一个包含整数1、2 和 3 的行向量；b = [4; 5; 6] 可以创建一个包含整数4、5 和 6 的列向量；c = [1, 2; 3, 4] 可以创建一个2x2 的矩阵。
访问数组和矩阵元素：可以使用下标（索引）来访问数组和矩阵中的元素。
MATLAB程序设计
MATLAB程序设计MATLAB程序设计简介MATLAB是一种用于数学计算、数据分析和可视化的高级编程语言和环境。
它在科学、工程和其他领域中被广泛应用，让用户能够快速开发各种应用程序和算法。
本文将介绍MATLAB程序设计的基本知识和技巧，帮助读者快速上手并编写高效的程序。
基本语法MATLAB的基本语法与其他编程语言类似，包括变量定义、运算符、控制流程等。
以下是一些常用的基本语法：变量定义MATLAB中的变量不需要预先声明类型，直接使用即可。
变量名是大小写敏感的，并且不能使用保留字作为变量名。
matlabx = 5;y = 'Hello MATLAB!';z = [1 2 3 4 5];运算符与其他编程语言一样，MATLAB支持各种数学运算符和逻辑运算符，可以进行加减乘除、比较和逻辑操作等。
matlaba = 5 + 3;b = 7 2;c = (a > b) && (b < 10);控制流程MATLAB提供了各种控制流程语句，如条件语句、循环语句等，可以根据条件执行不同的操作。
matlabif x > 0disp('x is positive');elseif x < 0disp('x is negative');elsedisp('x is zero');endfor i = 1:5disp(i);endwhile x < 10x = x + 1;end函数定义和调用函数是MATLAB程序设计的重要组成部分，可以封装一些常用的操作和算法，并在需要时调用。
以下是函数的定义和调用示例：matlabfunction result = add(a, b)result = a + b;endx = 3;y = 4;z = add(x, y);数据处理和可视化MATLAB提供了丰富的数据处理和可视化工具，可以帮助用户对数据进行分析和展示。
专题四MATLAB程序设计基础课件
for语句更一般的格式：
for 循环变量=矩阵表达式
循环体语句
end
执行过程是依次将矩阵的各列元素赋给循 环变量，然后执行循环体语句，直至各列元素 处理完毕。实际上，“初值 : 增量 : 终值” 是 一个仅为一行的矩阵(行向量)，因而列向量是 单个数据。
例4.12 已知5个学生4门功课的成绩，求每名学 生的总成绩。
rate=10/100;
otherwise
rate=14/100;
end
price=price*(1-rate)
4.3.3 try语句 (错误控制语句）
语句格式为：
try 语句组1
catch 语句组2
end try语句先试探性执行语句组1，如果语句组1 在执行过程中出现错误，则将错误信息赋给保 留的lasterr变量，并转去执行语句组2。这种 试探性执行语句是其他高级语言所没有的。
m !
X=input('X=');
E=zeros(size(X));
F=eye(size(X));
n=1;
while norm(F,1)>0
E=E+F;
F=F*X/n;
n=n+1;
end
E expm(X) %调用MATLAB矩阵指数函数求矩阵指数
➢ 与循环结构相关的还有一个break语句，当在循环 体内执行到该语句时，程序将跳出循环。该语句一 般与if语句配合使用。
xm = input ('What''s your name?', 's')
4.2.2 disp函数
调用格式为:
disp(输出项) 其中输出项既可以为字符串，也可以为矩阵。 注意：用disp函数显示矩阵时将不显示矩阵的 名字，而且其格式更紧密，且不留任何没有意 义的空行。
MATLAB程序设计基础
命令文件：
运行命令文件的效果等价于从Matlab命令窗口中 按顺序逐条输入并运行文件的指令。 特点： 可以访问Matlab当前工作空间中的所有变量和数据 命令文件中运行过程中创建或定义的变量均被保存 在工作空间。 没有输入输出参数 因此，命令文件通常作为主程序来设计。
•
•
•
命令文件包括两部分：注释文件和程序文件
1）顺序结构 —— 依次顺序执行程序的条语句
数据的输入
A=input(提示信息，选项)；
A
B
使用input函数从键盘输入数据，调用格式为：
其中提示信息为一个字符串，用于提示用户输入 什么样的数据。如果在input函数调用时采用‘s’ 选项，则允许用户输入一个字符串。
例如，想输入一个人的姓名，可采用命令：
语句2_1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
if语句是根据表达式的值是否为0来判断执行 哪一分支的，某些情况下，要根据表达式的不同值 来判断执行哪一分支，如表达式的值为1,2,3时，分 别执行不同的操作。虽然也可以用多条if语句来完 成这一工作，但Matlab语言中提供了一条switch语 句，可以更方便的完成。
switch语句（开关分支语句）
2）选择结构
if语句
在Matlab中，if语句有4种格式。
表达式
假
(1).单分支if语句
if (条件表达式) 真 if (条件表达式 ) 语句； if (条件表达式) { 语句； 语句； 语句； 语句 语句； …… end end ……} 当条件成立时，则执行语句组，执行完之后继续执行if语 句的后继语句，若条件不成立，则直接执行if语句的后继 语句。
缺点： • 命令行操作时，Matlab窗口只允许一次执行一行 上的一个或几个语句。 • 命令行方式程序可读性差，而且不能存储。
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进入MATLB程序编辑器的三种方式
从命令窗口的Βιβλιοθήκη 单栏上选择 File New M-file 鼠标单击工 具栏上第一个 空白图标(新文 件)
键盘键入
edit [文件名]
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例2 有一天小猴摘下若干桃子,当即吃掉了一半,还觉
得不过瘾,又多吃了一个.第二天接着吃了剩下的一半, 又多吃了一个.以后每天都吃掉尚存桃子的一半另加 一个.到第十天早上,只剩 下1 个桃子了.问小猴第一天 摘下多少桃子？
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MATLAB 程序结构
1.顺序结构; 2.循环结构; 3分支结构 顺序结构依照顺序执行程序的各条语句。语 句在程序文件中的位置将影响运行结果。 循环结构按条件决定重复执行一条(组)语句 分支结构根据不同条件分别执行不同语句 三种基本结构语句可组合成结构复杂的程序
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例. 用 y4(x)=x – x3/3! + x5/5! -x7/7! 近似正弦函数 sin x 在区间[0, 3π/2]内值并 绘出逐步逼近的图形. x=0:0.2:3*pi/2; y=sin(x);y1=x; y2=y1-x.^3/6; y3=y2+x.^5/120; y4=y3-x.^7/720; plot(x,[y;y1]) plot(x,[y;y2]) plot(x,[y;y3]) plot(x,[y;y4]) 14/18
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１.算术运算符
+ ^ * / \ 加 减 矩阵幂 乘 右除 左除 .+ ..^ .* ./ .\ 点加 点减 点幂 点乘 点右除 点左除
３.逻辑运算符 & 与 (and) | 或 (or) ~ 非 (not)
２.关系运算符 < 小于 <= 小于等于 > 大于 >= 大于等于 == 等于 ~= 不等于
表达式一般是由逻辑运算和关系运算以及一 般运算组成的，以判断循环的进行和停止； 只要表达式的值(逻辑值)结果为正确(非0)， 继续循环；直到表达式值为0，循环停止。
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水手、猴子、椰子问题 五个水手带了一只猴子来到太平洋一个荒岛上, 发现有一大堆椰子.由于旅途的颠簸,大家都很 疲倦,很快入睡了.第一个水手醒来后，把椰子 平分成五堆,将多余的一只给了猴子,他私藏了 一堆后又去睡了.第二、第三、第四、第五个水 手也陆续起来,和第个水手一样,把椰子分成五 堆,恰多一只给猴子,私藏一堆,再去入睡.天亮以 后,大家把余下的椰子重新等分成五堆,每人分 一堆,正好余一只再给猴子.试问原先共有几只 椰子？
将整数转换成字符命令: int2str( ) 拼接字符串命令: strcat(T1,T2,T3)
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生肖问题——今年是鸡年还是猴年？
n=input('input n:='); S='猴鸡狗猪鼠牛虎兔龙蛇马羊'; k=rem(n,12)+1; s=S(k); s=strcat(int2str(n),'年是',s,'年') input n:=2004 s= 2004年是猴年 Input n:=2008 s=2008年是鼠年
解: 记pk为第k天的桃子数,递推公式 pk-1=2(pk+1) p(10)=1; for k=10:-1:2 p(k-1)=2*(p(k)+1); end p(1)
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MATLAB的变量与表达式
1. 变量命名规则
• 变量名和函数名对字母的大小写敏感； X，x, Z, z 是不同变量 • 变量名的第一个字符必须是一个英文字母，最 多可包括31个字符； x1, x2, x3 • 变量名可由英文字母、数字和下划线混合组 成； • 变量名中不得包含空格和标点，但可以由下连 字符
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2. 局部变量和全局变量 •局部变量：具有函数内部作用范围 •全局变量：可在几个函数和基本工作空 间之间共享，具有全局作用范围 •全局变量的声明： global 变量名1 变量名2 …
3 永久变量 ans; eps; pi; inf; NaN; i; j;
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4. 基本表达式
表达式——由变量、运算符、函数、数字组成 表达式创建常用赋值方法实现 变量=表达式
MATLAB书写表达式的规则与“手写算式”几乎相同
x=(3*4^2+exp(sin(45)))/6 y= 20.3+3.9*sin(x); z=sin(x)+cos(x); [x, y ,z]=peaks
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字符串数组 使用规则：
• 所有字符串都用单引号括起来； • 字符串中的每个字符都是字符串变量中的一 个元素； 例 a='This is a book' a= length(a) This is a book ans = a(1:7) 14 ans = This is
MATLAB 程序设计 I
MATLAB的编程环境
变量与表达式
三类运算符
程序的三种结构
MATLAB两种常用的工作方式：
命令行操作方式(交互方式) 在命令窗口直接输入简单的命令,进行一般的数学 演算或绘制图形； 程序设计方式(批处理方式) 编写M文件并在命令窗口运行. M文件分“程序文 件”和“函数文件”两类 程序文件内容是按先后次序编写MATLAB命令的 一个文本(Script-file) 函数文件在形式上只是比程序文件多一行关键字. 两类文件都只能在程序编辑窗口建立。
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例1. 马鞍面 z = xy 图形
r=1:20;tha=(0:72)*pi/36; x=r'*cos(tha);y=r'*sin(tha); z=x.*y surf(x,y,z)
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所谓程序, 就是一个MATLAB的命令序列 对于需要几行(或几十行)命令才能完成的作业, 最好用程序编辑器编写程序。对该程序命名, 保存在当前工作目录中. 磁盘上会产生一个后 缀为 .M的文件。 在命令窗口键入 文件名,系统会 逐行执行该文件 中的每条命令. 这就是“批处理” 的意义
1. for-end循环
语法为： for end x =array 可执行语句
例：利用for循环求1！+2！+3！+ +5！的值
sum=0; for i=1:5 pdr=1; for k=1:i pdr=pdr*k; end sum=sum+pdr; end
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while-end循环 while循环将循环体中的语句循环执行不定次数。 语法为： while 表达式 循环体语句 end