《matlab的基本语法》ppt课件

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1、MATLAB中有趣的演示实例,graf2d ： XY平面绘图（火柴棒） graf2d2 ： XYZ立体绘图（切片） cplxdemo：复杂的XYZ立体图形 fftdemo： 分析噪声序列中两组数据的相关度 xpbombs ：仿Windows系统自带的扫雷游戏 xpsound ： 声音样本分析,第2章 MATLAB的基本语法,2.1 变量及其赋值 2.2 运算符与数学表达式 2.3 控制流 2.4 基本函数 2.5 基本绘图方法 2.6 M文件及程序调试,2.1 变量及其赋值,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

2、允许19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。,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；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

3、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特殊矩阵和数组,(1)单位矩阵函数eye() 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 linspa

4、ce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，该矢量把a和b间的数等分n份而得到。,4MATLAB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。,(2)常数pi：表示圆周率 =3.1415926535897.。,(3)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。 (4)虚数单位i，j：表示复数虚部单位，相当于 。 (5)NaN：表示非数值。如当Inf-Inf，In

5、f/Inf， 0*Inf，0/0均产生该结果。,5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)将矩阵的实部和虚部分别赋值：,6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。,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

6、算符：进行逻辑运算。,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*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

7、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；,(7) 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。,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。,2.2.3 逻辑操作符,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

8、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。,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。,2.2.4 关系与逻辑函数,其他关系与逻辑函数,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,2.3 控制流,2.3.1 If语句 if语句称为条件执行语句。 其关键字包括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是决不可少的，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。,

9、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。,n=input(n=), if rem(n,2)=0 A=even, else A=odd,end,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2.3所示。,switch 选择表达式 case 情况表达式1 语句组1 case 情况表达式2 语句组2 otherwise 语句组n end,2.3.2 Switch语句,switch语句，也是条件选择结构。其关键字包括switch、case、otherwise和end。它主 要用于有选择性的

10、程序设计，实现程序的多分支选择。其调格式为：,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,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

11、序中的index的值按“增量”增加。,例：for x=0:0.1:pi/4 ,disp(x,sin(x),cos(x),tan(x),end,2.4 基本常见的函数,2.4.1 三角函数 1正弦sin函数与反正弦函数asin函数 格式：Asin(X) 功能：对矩阵或数组X的每个元素求正弦值，所有角度用弧度表示。 格式：Xasin(A) 功能：对于A的元素求反正弦值，结果为弧度。,2双曲正弦sinh函数与反双曲正弦函数asinh函数 格式：Asinh(X) 功能：对矩阵或数组X的每个元素求双曲正弦值。 格式：Xasinh(A) 功能：对于A的元素求反双曲正弦值。,3余弦cos函数与反余弦函数ac

12、os函数 格式：Acos(X) 功能：对矩阵或数组X的每个元素求余弦值，所有角度用弧度表示。 格式：Xacos(A) 功能：对于A的元素求反余弦值，结果为弧度。,4.正切tan函数与反正切函数atan函数 格式：Atan(X) 功能：对矩阵或数组X的每个元素求正切值，所有角度用弧度表示。 格式：Xatan(A) 功能：对于A的每个元素求反正切值，结果为弧度。,5余切cot函数与反余切函数acot函数 格式：Acot(X) 功能：对矩阵或数组X的每个元素求余切值，所有角度用弧度表示。 格式：Xacot(A) 功能：对于A的每个元素求反余切值，结果为弧度。,2.4.2 指数、对数、幂运算,1指数e

13、xp函数与自然对数log函数 格式：Aexp(X) 功能：返回X每个元素的以e为底的指数值。 格式：Xlog(A) 功能：返回A的每个元素的自然对数。,2常用对数logl0函数 格式：Xlogl0(A) 功能：对A的每个元素求常用对数。,3 log2函数和幂函数pow2 格式：Xlog2(A) 功能：对A的每个元素计算其以2为底的对数。 格式：A=pow2(X) 功能：A的元素为2对X每个元素求幂得到。,4平方根函数 格式：A=sqrt(X) 功能：返回对数组X每个元素求平方根的数组，如果元素为负或复数，则结果为复数。,2.4.3 复数的基本运算,1求复数实部函数real 格式：X=real(

14、Z) 功能：返回复数Z的每个元素的实部。 2求复数的虚部函数imag 格式：Y=imag(Z) 功能：返回复数Z的每个元素的虚部。 3绝对值和复数模函数abs 格式：A=abs(Z) 功能：返回Z每个元素的绝对值。如果Z的元素是复数，则返回其模。,4求相角函数angle 格式：P=angle(Z) 功能：对Z的每个元素求相角。 5共轭函数conj 格式：C=conj(Z) 功能：对Z的每个元素求共轭复数。,2.4.4 数据的取舍与保留,1四舍五入取整数函数round 格式：I=round(X) 返回X中每个元素的最靠近该元素的整数。 eg: c=1.1,3,6.8;2.4,6.3,0.5, d

15、=round(c),2向-方向取整数函数floor 格式：I=floor(X) 返回X中每个元素的最靠近该元素的最小整数。eg: a=floor(5.2),b=floor(-5.2),3向-方向取整数函数ceil 格式：I=ceil(X) 返回X中每个元素的最靠近该元素的最大整数。eg: a=ceil(5.2),b=ceil(-5.2) 4向0方向取整数函数fix 格式：I=fix(X) 返回X中每个元素的最靠近零的整数。eg: a=fix(5.8),b=fix(-5.8),5模数余函数mod 格式：M=mod(X，Y) 返回X关于Y的余数。 6除后余数函数rem 格式：M=rem(X，Y)

16、功能：返回X关于Y的余数。 例：a=rem(5,2),7符号函数sign 格式：s=sign(X) 如果X大于零，则返回1；如果X等于零，则返回0；如果X小于零，则返回-1。 如果X为复数，则算法为：SIGN(X) = X ./ ABS(X)。 8. find函数 格式：j,k=find(A)；给出A矩阵中不为0的元素的下标，左端没有或者只有一个变量，则给出A矩阵中不为零元素的序号。 例： A=eye(3),j,k=find(A),m=find(A),2.5 基本绘图方法,2.5.1 图形窗口的控制,在MATLAB中，图形的绘制必须在图形窗中进行。通常，只要执行了任意一种绘图命令，图形窗口(Figure)就会自动产生。此时，所生成的图形窗口称为当前图形窗，绘图命令所绘制的图形将在当