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1、第一章 MATLAB 入门 1书写约定：表示本行字符为指令窗口输入的指令，本身不是输入字符。 %后面书写的是用于解释的文字，不参与运算，所以也不必输入。第一章 MATLAB 入门本章学习 MATLAB 一些入 门知识。包括 MATLAB 桌面和窗口；MATLAB 指令格式、数据格式、数据文件和变量管理； MATLAB 的数值数组及其运算；MATLAB 的字符串、元胞和结构等数据类型等。表 1.1 第一章主要 MATLAB 指令主题词 意义 主题词 意义format 设置数据显示格式 min 最小值who 显示变量名 max 最大值whos 显示变量信息 all 检验是否全为“真”clear 清
2、除变量 any 检验是否存在“真”save 保存变量 find 求取“真”的编址load 装载变量 double 按 ASCII 码转化为数值linspace 区间等分 char 按 ASCII 码转化为字符length 数组长度 str2num 字符串转化为数值size 数组尺寸 num2str 数值转化为字符串reshape 重排数组 eval 执行表达式sum 求和 struct2cell 结构转化为元胞prod 求积 cell2struct 元胞转化为结构abs 求绝对值1.1 MATLAB 桌面启动 MATLAB 后，就进入 MATLAB 的桌面(Desktop), 图 1.1 为
3、MATLAB7.0 的默认(Default) 桌面。第一行为菜单栏，第二行为工具栏，下面是三个最常用的窗口。右边最大的是指令窗口(Command Window), 左上方前台为工作空间 (Workspace)，后台为当前目录(Current Directory), 左下方为指令历史 (Command History)。左下角还有一个开始(Start) 按钮, 用于快速起动演示(Demos) 、帮助 (Help)、设置(Preferences) 和桌面工具(Desktop Tools)等。1 窗口(1) 指令窗口(Command Window)该窗口是进行 MATLAB 操作最主要的窗口。 窗口
4、中为指令输入提示符，其后输入运算指令，按回车(Enter)键就可执行运算，并显示运算结果 (图形除外 )。第一章 MATLAB 入门2例如, a=1;b=2;c=a+b %键入后，按回车 (Enter)键c =3图 1.1 MATLAB7.0 的默认桌面(Desktop)(2) 工作空间(Workspace)在默认(Default)桌面，位于左上方窗口前台，列出内存中 MATLAB 工作空间的所有变量的变量名(Name) 、值(Value) 、尺寸 (Size)、字节数(Bytes)和类型（Class） 。经过上述运算，我们可以在工作空间看到变量 a, b, c 的信息。用鼠标选中变量，击右键
5、可以进行打开(Open Selection)、保存(Save as) 、清除 (Delete)、修改（Edit Value）等操作。(3) 当前目录(Current Directory)在默认(Default)桌面，位于左上方窗口后台，用鼠标点击可以切换到前台。该窗口列出当前目录的程序文件(.m)和数据文件(.mat) 等。用鼠标选中文件( 如果有的话)，击右键可以进行打开(Open)、运行(Run)、删除(Delete)等操作。(4) 指令历史(Command History)该窗口列出在指令窗口执行过的 MATLAB 指令行的历史记录。用鼠标选中指令行，击右键可以进行复制(Copy)、执行
6、 (Evaluate selection)、删除(Delete selection)等操作。第一章 MATLAB 入门 3除上述窗口外，MATLAB 常用窗口还有编程器窗口，图形窗口等。我们将在第二章介绍。2菜单和工具栏菜单和工具栏类同于 Word 等其它常用软件。不同窗口的菜单和工具栏略有不同。表1.2 列出部分常用菜单和工具栏。表 1.2 MATLAB7.0 部分菜单和工具栏菜单工具 使用说明File: New: M-file 用于新建 M-文件等File: Import data 导入数据 Mat 文件等File: Save workspace as 将工作空间所有变量和数据保存为数据
7、Mat 文件File: Set path 设置 MATLAB 文件搜索路径File: Preference 设置 MATLAB 选项，如数据显示格式，字体等Desktop: DockUndock 在组合窗口分离窗口之间切换Desktop: Desktop Layout 窗口布局选择，一般都使用默认(Default)Current Directory 按钮 设置 MATLAB 当前工作目录1.2 数据和变量1. 表达式在指令窗口(Command Window)作一些简单的计算, 就如同使用一个功能强大的计算器，使用变量无须预先定义类型。例 1.1 设球半径为 r=2, 求球的体积 V= 。34r
8、解 在指令窗口执行 r=2 %表达式将 2 赋予变量 r r= %系统返回 r 的值2V=4/3*pi*r3 %pi 为内置常量, 乘方用 表示V = 33.5103 几个表达式可以写在一行, 用分号(;)或逗号(, )分割，用分号(;)使该表达式运算结果不显示，用逗号(, )则显示结果。也可以将一个长表达式分在几行写，用三点 (.)续行。r=2;V=4/3*pi*r3 V = %用分号时 r 的结果不显示33.5103r=2,V=4/3*pi. % 用三点(.)续行第一章 MATLAB 入门4*r3 % 因为是接续上一行，前面没有提示符 r = % 用逗号时 r 的结果显示出来2V =33.
9、5103若需要修改已执行过的指令行，可以在指令历史(Command History)找到该指令行复制，再粘贴至指令窗口修改。也可直接使用键调出已执行过的指令行修改。例如，现将半径改为 8，那么使用上述方法得 r=8; %更新 rV=4/3*pi*r3 %用键直接调出。因为 V 的值依赖于 r, 所以 V 的表达式要重新运行V =2.1447e+0032数据显示格式MATLAB 默认的数据显示格式为短格式 (Short)：当结果为整数，就作为整数显示；当结果是实数，以小数点后 4 位的长度显示。若结果的有效数字超出一定范围，以科学计数法显示（如 3.2000e-006 表示 3.2106 ） 。
10、数据显示格式可使用指令 format 改变。例如 format long; V %长格式(long)，16 位V =2.144660584850632e+003 format short g; V %短紧缩格式(short g) ，习惯书写格式V =2144.7 format rational; V %有理格式，近似分数V =120101/56 format ;V %恢复默认的短格式(Short)，本例等价于 short eV =2.1447e+003数据显示格式也可通过菜单 File: Preference: Command: Numeric format 改变。需要指出的是，显示格式的改变
11、不会影响数据的实际值，所以不会影响计数精度。Matlab 计数精度约为16 位有效数字。3复数MATLAB 中复数可以如同实数一样，直接输入和计算。例如 a=1+2i; b=5-4*i; c=a/b第一章 MATLAB 入门 5c =-0.0732 + 0.3415i4预定义变量 MATLAB 有一些预定义变量 (见表 1.3, 大小写均可) ，MATLAB 启动时就已赋值，可以直接使用，如前面我们使用过的圆周率 pi 和虚数单位 i。表 1.3 预定义变量变量名 说明i 或 j 虚数单位 1pi 圆周率 = 3.1415eps 浮点数识别精度 2(-52)=2.220410 16, 计算机会
12、认为 1+0.5*eps 与 1 相等realmin 最小正实数 2(2-210)=2.225110308 ，小于该值当作 0realmax 最大正实数 2(210)=1.797710308，大于等于该值当作无穷大Inf 无穷大NaN 没有意义的数预定义变量在工作空间(Workspace)观察不到。如果预定义变量被用户重新赋值，则原来的功能暂不能使用。当这些用户变量被清除(clear)或 MATLAB 重新启动后，这些功能又得以恢复。5 用户变量MATLAB 变量名总以字母开头，以字母、数字或下划线组成，区分大小写，有效字符长度为 63 个。如 A, a, a1, a_b 都是合法的，且 a
13、与 A 表示不同变量，但 1a，a-b 都是不合法的变量名。在 Command Window 中使用的变量一旦被赋值，就会携带这个值存在于工作空间(Workspace), 直到被清除(clear) 或被赋予新的值。ans 是系统一个特别的变量名。若一个表达式运算结果没有赋于任何变量，系统自动用 ans 存放答案 (answer)。例如 A=5+4i; b=5-4*i; B_1=1; A*b %没有定义 A*b 的输出变量ans =41 % ans 来接受计算结果.尽管我们可以在工作空间(Workspace)来查询和清除变量，但使用下列指令方式更快捷。whos %查询 Workspace 中的变量列表Name Size Bytes ClassA 1x1 16 double array (complex)B_1 1x1 8 double arrayV 1x1 8 double arraya 1x1 16 double array (complex)ans 1x1 8 double arrayb 1x1 16 double array (complex)c 1x1 16 double array (complex)第一章 MATLAB 入门6r 1x1 8 double array A %查询变量 A 的值A =5.0000 + 4.0000iclear A
