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1、4.2.1 变量及其赋值 4.2.2 运算符与数学表达式 4.2.3 控制流 4.2.4 数据的输入输出及文件的读写4.2.5 基本数学函数4.2.6 基本绘图方法4.2.7 M文件及程序调试,4.2.1 变量及其赋值,4.2.1.1 标识符与数,标识符是标志变量名、常量名、函数名和文件名的字符串的总称。在MTLAB中，变量和常量的标识符最长允许31个字符。字符包括全部的英文字母（大小写52个）、阿拉伯数字和下划线等符号，标识符中第一个字符必须是英文字母。,4.2.1.2 矩阵及其元素的赋值,赋值就是把数赋予代表常量或变量的标识符。在MATLAB中，变量都代表矩阵。列矢量可被当作只有一列的矩阵
2、；行矢量也可被当作只有一个行的矩阵；标量应看作11阶的矩阵。赋值语句的一般形式为： 变量表达式（或数）,1赋值要求在输入矩阵时，应遵循以下规则：整个矩阵的值应放在方括号中；同一行中各元素之间以逗号“，”或空格分开；不同行的元素以分号“；”隔开。,2变量的元素的标注,在MATLAB中，变量的元素（即矩阵元）用圆括号“（）”中的数字（也称为下标）来注明，一维矩阵（也称数组）中的元素用一个下标表示，二维矩阵由两个下标数构成，以逗号分开，对三维矩阵则由三个下标数构成。,3赋值技巧,(1) 利用冒号“：”给全行的元素赋值,(2) 利用行、列标注构成新的矩阵,4特殊矩阵和数组,(1)单位矩阵函数eye()
3、函数功能：产生对主角线元素为1，其它元素为0的单位矩阵。eye()的调用格式如下：A=eye(n) 返回一个nn阶单位矩阵；A=eye(m , n) 返回一个mn阶单位矩阵，或用A=eye(m , n)；,(2) zeros函数、ones函数、rand以及randn函数,A=zeros(n) 返回一个nn阶零矩阵；A=zeros(m , n) 返回一个mn阶零矩阵；,(3)linspace函数和logspace函数linspace函数的调用格式如下：y=linspace(a,b) 产生一个行矢量y，该矢量把a和b间的数等分100份而得到。y=linspace(a,b,n) 产生一个行矢量y，该
4、矢量把a和b间的数等分n份而得到。,5MATLAB内部特殊变量和常数,变量ans：临时变量，通常指示当前的答案。常数eps：表示浮点相对精度；其值是从1.0到下一个最大浮点数之间的差值。变量值作为一些MATLAB函数计算的相对浮点精度，按IEEE标准，esp= 2-52近似为2.2204e-016。常数realmax：表示最大正浮点数；任何大于该值的运算都溢出。在具有IEEE标准浮点格式的机器上，realmax略小于21024 ，近似为1.7977e+308。,常数realmin：表示最小正浮点数；任何小于该值的运算都溢出。在具有IEEE标准浮点格式的机器上，realmin略小于2-1024
5、，近似为2.2251e-308。 常数pi：表示圆周率 =3.1415926535897.。表达式4*atan(1)和imag(log(-1)产生相同的值。,常数Inf：代表正无穷大，一般被0除或溢出则产生无穷大结果。如2/0，210000均产生结果：Inf；而log(0)产生结果：-Inf。虚数单位i，j：表示复数虚部单位，相当于 。NaN：表示非数值。如当Inf-Inf，Inf/Inf， 0*Inf，0/0均产生该结果。,6复数的赋值方式 MATLAB的每一个元素都可以是复数，实数是复数的特例。复数的虚数部分用i或j表示。对复数矩阵有两种赋值方法： (1)可将矩阵元逐个赋予复数 (2)将矩
6、阵的实部和虚部分别赋值：,7变量检查在程序调试或变量的赋值过程，往往需要检查工作空间中的变量、变量的阶数以及变量赋值内容。在检查变量及其阶数等内容时，既可用工作空间窗口，也可在命令窗口使用who或whos命令来完成检查。当查看某变量的赋值情况，可在命令窗口直接键入该变量名回车即可。,4.2.2 运算符与复数运算,算术运算符：进行数值计算。 关系运算符：比较两个操作数的大小。 逻辑运算符：进行逻辑运算。,4.2.2.1 算术运算符,(1)矩阵加减法“”：AB功能：两矩阵对应元素相加减。因此，A和B两矩阵必须有相同的大小，或其中之一 为标量，标量可以与任意大小的矩阵相加。(2)矩阵相乘“*”：A*
7、B 功能：C =A*B为两矩阵线性代数的乘积，即,(3) 矩阵元素相乘“.*”：A.*B功能：矩阵A和B的对应元素相乘；因此，A和B必须大小相同，或其中之一为标量。(4)矩阵右除“B/A”与左除“AB”如果A为一非奇异矩阵，则B/A与AB可通过A的逆矩阵与B矩阵得到：B/A=B*inv(A)； AB=inv(A)*B。,(5)矩阵元素右除“A./B”与左除“A.B” 矩阵元素右除“A./B”表示矩阵元素A(i,j)/B(i,j)；矩阵元素左除“A./B” 表示矩阵B(i,j)/A(i,j)，因此，A和B必须大小相同，或者其中之一为标量。(6)矩阵幂“”：Xp 如果p为标量，表示X的p次幂；如果
8、X为标量，而p为矩阵，Xp用特征值和特征向量表示X的矩阵p次幂。注意X和p不能同时为矩阵，但必须是方阵。(7)矩阵元素幂“.”：A.B A.B表示矩阵元素A（i,j）的B(i,j)次幂，A与B必须大小相同，或者其中之一为标量。,(8) 矩阵转置“ ”A表示矩阵A的线性代数转置。对于复矩阵，表示复共轭转置。(9) 非共轭转置“ . ”A.表示非共轭转置；对于复矩阵，不包括共轭。(10)冒号操作符“：” 冒号是一个非常有用的操作符；可以产生向量、数组下标以及for循环。,关系比较结果只有两种可能，即1或0。1表示关系式这“真”，即关系式正确；0表示该关系为“假”，即它不成立。,4.2.2.3 逻辑
9、操作符,通常逻辑变量只能取0(假)和1(真)两个值。逻辑量的基本运算除“与(&)”、“或(|)”和“非()”外，有时也包括“异或(xor)”，不过“异或”可以用3种基本运算组合而成。两个逻辑量经过这4种逻辑运算后的输出仍然是逻辑量。,4.2.2.2 关系操作符,关系运算是指两个元素之间数值的比较。MATLAB所提供的关系操作符如表所示。,4.2.2.4 关系与逻辑函数,其他关系与逻辑函数,测试函数,4.2.2.5复数运算,1MATLAB中所有的运算符和函数都对复数有效。,2复数的共轭可利用函数“conj”来完成,4.2.3 控制流,4.2.3.1 If语句 if语句称为条件执行语句。其关键字包
10、括if、else、elseif和end。,格式之一： if 表达式 语句组A end其工作流程如图所示。,注意：语句中的end是绝不可少的，没有它，在逻辑表达式为0时，就找不到继续执行程序的入口。,格式之二： if 表达式 语句组A else 语句组B end其工作流程如图所示。,格式之三： if 表达式1 语句组A elseif 表达式2 语句组B else 语句组C end工作流程原理如图所示。,switch 选择表达式case 情况表达式1语句组1case 情况表达式2语句组2 otherwise 语句组nend,4.2.3.2 Switch语句,switch语句，也是条件选择结构。其关
11、键字包括switch、case、otherwise和end。它主要用于有选择性的程序设计，实现程序的多分支选择。其调格式为：,4.2.3.3 While语句while语句为条件循环语句，循环执行一组语句，执行次数不确定，而是决定于一些逻辑条件。其关键字包括while、end、break等。基本调用格式： while 表达式 语句A end,4.2.3.4 for语句,for语句也是循环语句，但与while语句不同的是，它循环执行一组语句的执行次数是确定。其关键字包括for、end、break等。调用的基本格式如下： for index=初值：增量：终值 语句组A end功能：把语句组A（亦称为
12、循环体）反复执行N次。循环次数N为： N1+(终值-初值)/增量在每次执行时程序中的index的值按“增量”增加。,注意：(1)For循环不能用For循环内重新赋值循环变量n来终止。(2)在For循环内接受任何有效的MATLAB数组。(3) for循环可按需要嵌套。与其它的编程语言类似，for语句可以嵌套使用。(4) 当有一个等效的数组方法来解给定的问题时，应避免用For循环。(5) 为了提高处理的速度，在For循环(While循环)被执行之前，应预先分配数组。,4.2.4 数据的输入输出及文件的读写,4.2.4.1 交互输入与输出命令和函数,1键盘输入命令input格式一：u=input（提
13、示内容）格式二： u=input（提示内容，s）在屏幕上显示提示内容，等待从键盘输入，将输入的符号以字符串赋给文本（字符串）变量u。,2. 菜单输入命令menu功能：产生一个供用户输入的选择菜单。格式：k=menu（title，选项1，选项2，选项n）显示以字符串变量title为标题的菜单，选择为字符变量：选项1，选项2，选项n，并将所输入的值赋给变量k。,3暂停执行命令pausepause 常用在M文件中，用于停止执行，直接按任意键继续执行；pause(n) 暂停执行n秒后继续执行；pause on 允许一系列pause命令暂停程序执行；pause off 保证任何pause命令和pause
14、a(n)语句不能暂停程序执行。,4显示命令 disp功能：显示指定的变量或变量的内容。调用格式：disp(变量名),5按格式要求输出变量命令sprintf功能：按格式要求输出变量调用格式：sprintf(显示格式,变量)。,4.2.4.2 文件输入输出命令与函数,1save功能：用以将工作空间中的变量保存到磁盘上。格式一： save 将工作空间中的所有变量保存在一个名为：“matlab.mat”的二进制格式文件中，该文件可通过load命令来重新装入工作空间。格式二：save文件名 变量名将工作空间中指定的“变量名”保存在指定“文件名.mat”的二进制格式文件中。格式三：save文件名 选项使用“选项”指定ASCII文件格式，将工作实间中所有变量保存到“文件名”所指定的文件中。,2. load：功能：从磁盘文件中重新调入变量内容到工作空间。格式一：load 将保存在“matlab.mat”文件中的所有变量调入到工作空间。格式二： load 文件名从“文件名 . mat”中调入变量，可给出全部路径。3. fopen功能：打开文件或获得打开文件信息。格式一：f_id=fopen(文件名，允许模式),
