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1、MATLAB 数学建模基础教程,主讲者：高陈燕,MATLAB 数学建模基础教程,MATLAB的概述 MATLAB程序设计基础 MATLAB在数值计算中的应用 MATLAB的符号计算 MATLAB的图形处理,MATLAB程序设计基础,MATLAB语言的基本要素 MATLAB语言的核心矩阵 单元型数据和结构型数据 M文件 流程控制语句,2018/9/20,4,MATLAB语言的基本要素,变量变量不需要事先声明，也不需要指定变量类型，它会自动根据所赋予变量的值或对变量的操作来确定变量的类型；赋值过程中，如果变量已存在，则用新值代替旧值，以新的类型代替旧的类型。变量的命名规则： 变量名区分大小写； 变
2、量名长度不超过31位，第31位之后的字符被忽略； 变量名以字母开头，变量名中可以包含字母、数字、下划线，但不能使用标点。变量一般为局部变量，即仅在其调用的M文件内部有效；若要定义全局变量，须在变量前加关键字global。,Matlab语言主要是由几个基本要素构建而成的，其中包括变量、常量、数值、字符串、运算符及标点等。,回到主目录,2018/9/20,5,常量matlab中预定义的一些特殊的量。i,j 虚数单位 Realmin 最小的正浮点数，pi 圆周率 Realmax 最大的浮点数，eps 浮点运算的相对精度 Inf 无穷大NaN Not-a-Number ，表示不定值例如：pians =
3、 %ans是默认的结果变量3.1416,2018/9/20,6,1/0Warning: Divide by zero.ans =Inf0/0Warning: Divide by zero.ans =NaN,2018/9/20,7,定义变量时应避免与常量名相同，如果改变了某个常量的值，可以用“clear+常量名”命令来恢复该常量的初始设定值。,pi=1pi =1clear pi pians =3.1416,2018/9/20,8,数值数值缺省为实数保留小数点后4位浮点数表示。其输入格式与C语言一致：如：9 -73 0.1999 1.475e6输出格式由format命令控制，只是影响屏幕显示效果，
4、不影响内部存储和计算。下面以pi为例。,format long;pians =3.14159265358979format long e;pians =3.141592653589793e+000format long g;pians =3.14159265358979,2018/9/20,9, z=2*exp(pi/3i) z =1.0000 + 1.7321i,Matlab语言还提供了复数的表达和运算功能。复数的基本单位表示为i或j。例如：如果是表达式，必须在虚部的数值与i、j之间使用乘号。, sin(pi/3)+cos(pi/3)j ? sin(pi/3)+cos(pi/3)jError
5、: Unexpected MATLAB expression. sin(pi/3)+cos(pi/3)*jans =0.8660 + 0.5000i,2018/9/20,10,字符串 字符串用单引号输入或赋值； 字符串的每个字符都是都是字符数组的一个元素； 字符串和字符数组基本上等价。, s=i love yous =i love you, size(s)ans =1 10, s(2) ans = s(10) ans = u,字符串的每个字符（包括空格）都是字符数组的一个元素。 在matlab中，字符串与字符数组或矩阵基本上是等价的。,2018/9/20,11,如果在字符串内使用单引号时，可以
6、用连续两个单引号表示。例如：,字符串之间的转换函数：double 字符串转换为数值代码 num2str 数字转换为字符串int2str 整数转换为字符串 mat2str 矩阵转换为字符串str2num 转换字符串为数字, double(s) %s=i love youans =105 32 108 111 118 101 32 121 111 117, s=its goods =its good,2018/9/20,12, a=1:5 a =1 2 3 4 5 b=num2str(a) b =2 3 4 5 a*2 ans =2 4 6 8 10 b*2ans =98 64 64 100 64
7、 64 102 64 64 104 64 64 106,2018/9/20,13,matlab对字符串的操作与C语言中的几乎完全相同：strcat 链结串 strcmp 比较串 strvcat 垂直链结串strncmp 比较串的前n个字符 findstr 在其他串中找此串 upper 转换串为大写 lower 转换串为小写 blanks 生成空串 deblank 移去串中空格 ,例如：把前面的字符串s转化成大写。s=“it good” upper(s)ans =ITS GOOD,执行字符串的功能用eval来实现。 t=1/(a*b-1);a=2;b=3;c=eval(t) % 可以在一行中表示
8、。 c =0.2000,2018/9/20,14,运算符在matlab语言中运算符包括算术运算符、关系运算符和逻辑运算符。其中算术运算符见右表：其中点运算是指操作元素点对点的运算，也就是说矩阵内元素对元素之间的运算，点运算要求参与运算的变量在结构上必须是相似的。 例如：,2018/9/20,15, a=1,2,3;4,5,6;7,8,9 a =1 2 34 5 67 8 9 b=1 2 3 4 5 6 7 8 9 b =1 2 34 5 67 8 9, c=a*b c =30 36 4266 81 96102 126 150 d=a.*b d =1 4 916 25 3649 64 81,思考
9、： 题目：通过描点法得到sin(x)xcos(x)函数在0-pi区间上的曲线。 提示：通过点运算获得。（附件diancheng。txt）,2018/9/20,16,Matlab语言的关系运算符如右表：当判断一个矩阵是否为空矩阵时，一般不用“=”，而应当使用函数isempty。,2018/9/20,17,Matlab语言的逻辑运算符如右表：进行逻辑判断时，所有非零数值均被认为为真，而零为假；在逻辑判断结果中，判断为真时输出1，为假时输出0. 三种运算符中，它们的优先级关系先后为：算术运算符、关系运算符、逻辑运算符。,2018/9/20,18,a=1:3;4:6;7:9; x=5; y=ones(
10、3)*5; xa=xb=0 1 0;1 0 1;0 0 1;,ab=a&bab =0 1 01 0 10 0 1nb=bnb =1 0 10 1 01 1 0,2018/9/20,19,a=magic(5); a(:,3)=zeros(5,1)a =17 24 0 8 1523 5 0 14 164 6 0 20 2210 12 0 21 311 18 0 2 9a1=all(a(:,1)a2=all(a3)a2 =1 1 0 0 0a11=any(a(:,1)10)a11 =1a22=any(a10)a22 =1 1 0 1 1,2018/9/20,20,标点在matlab中一些标点符号也被
11、赋以特殊的意义，或表示要进行一定的运算等，如下表：,2018/9/20,21,下面对上表中各标点作进一步的介绍。首先，用冒号来定义行向量。 基本格式：xx1:step:x2（初始值：步长：尾元素数值限）xx1:x2 （默认步长为1） 注意：这里强调x2为尾元素数值限，而不是尾元素值。当x2-x1恰为步长的整数倍时，x2才能成为尾值。 例如：,2018/9/20,22, a=1:2:12 a =1 3 5 7 9 11 a=12:-2:1 a =12 10 8 6 4 2 a=1:6 a =1 2 3 4 5 6 a=2:2:12 a =2 4 6 8 10 12,2018/9/20,23,其次
12、，通过使用冒号，可以截取指定矩阵中的部分。例如：, a=1:18;a=reshape(a,3,6) %重组矩阵 a =1 4 7 10 13 162 5 8 11 14 173 6 9 12 15 18 a1=a(:,1:3) %提取矩阵a的第1到3列元素组成的子矩阵。 a1 =1 4 72 5 83 6 9 a2=a(1:2,3:end) a2 =7 10 13 168 11 14 17,思考：B1=a(1:3,:)?,2018/9/20,24,分号在matlab语言中所起的作用是作为分隔行的标志，这里包括在矩阵定义中对行的区分以及在程序代码中对行的划分。在矩阵定义中，分号之间的数据被认为是
13、矩阵的同一行。对于以分号结尾的行语句，matlab语言不会把其运算结果显示在命令窗口中。逗号主要起两个作用。其一是逗号是函数参数的分隔符，也是矩阵下标的分隔符。其二是逗号也是区分矩阵列的标志，在同一行中，逗号分隔开的是各个列。括号是调整运算先后次序的标点，可以通过引用括号来调整运算次序。矩阵的定义需要使用中括号。此外，中括号可以表示空矩阵，并通过该空矩阵实现对矩阵的部分删除。以下举例：,2018/9/20,25, a=1,2,3,4;5,6,7,8;4,3,2,1;8,7,6,5 a =1 2 3 45 6 7 84 3 2 18 7 6 5 a(:,1:2)= a =3 47 82 16 5
14、 b=a(1 3,:) b =3 42 1,2018/9/20,26,大括号是单元型数据所特有的标点。后面介绍。小数点“.”，它起到了数学符号的作用；而作为点运算的标志符，它又构成了各种各样的点运算；最重要的是它可作为结构型数组应用时的专有符号。“”为matlab语言中的续行符，但是该续行符只能出现在各个语义群之间，也就是说不能出现在变量名之间，否则出错。例如：, a=sin(pi/4)+cos(pi/4)-tan(pi/4). +cot(pi/4) a =1.4142 a=sin(pi/4)+cos(pi/4)-t. an(pi/4) ? an(pi/4) | Error: Unexpected MATLAB expression.,
