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1、2.2 MATLAB的基本语法的基本语法一、数值、变量和表达式一、数值、变量和表达式一、数值、变量和表达式一、数值、变量和表达式MATLAB语句形式：语句形式： 变量表达式；变量表达式； 变量的名字必须以字母开头（不能超过变量的名字必须以字母开头（不能超过1919个字符），个字符），之后可以是任意字母、数字或下划线；变量名称区之后可以是任意字母、数字或下划线；变量名称区分字母的大小写；变量中不能包含有标点符号，不分字母的大小写；变量中不能包含有标点符号，不能用中文和全角符号能用中文和全角符号 。表达式可以是常量、矩阵、数学表达式、函数等。表达式可以是常量、矩阵、数学表达式、函数等。u任何任何M
2、ATLAB的语句的执行结果都可以在屏幕上显示，同的语句的执行结果都可以在屏幕上显示，同时赋值给指定的变量，没有指定变量时，赋值给一个特殊的时赋值给指定的变量，没有指定变量时，赋值给一个特殊的变量变量ans，数据的显示格式由，数据的显示格式由format命令控制。命令控制。数值显示格式数值显示格式uformat只是影响结果的显示，不影响其计算与存储；只是影响结果的显示，不影响其计算与存储；MATLAB总是以双字长浮点数（双精度）来执行所有的运算。总是以双字长浮点数（双精度）来执行所有的运算。format (short)：短格式（短格式（5位定点数）位定点数）99.1253format long：
3、长格式（长格式（15位定点数位定点数 99.12345678900000format short e：短格式短格式e方式方式 9.9123e+001format long e：长：长格式格式e方式方式 9.912345678900000e+001format bank：2位十进制位十进制 99.12format hex：十六进制格式十六进制格式二、常量二、常量二、常量二、常量常量表达形式：常量表达形式：-3.2、-.2、3.2、3.2e-3、3-3i、3-3j规范的复数表达形式是规范的复数表达形式是3-3i，如果用，如果用j表示虚部，表示虚部，将自动转换为将自动转换为i。注：注：3.2e-3是
4、科学记数法；是科学记数法；系统预定义了一些常量：系统预定义了一些常量：pi：圆周率：圆周率 eps：计算机的最小数：计算机的最小数 inf：无穷大：无穷大 realmin：最小正实数：最小正实数 realmax：最大正实数：最大正实数 nan：代表不是数：代表不是数 i、j : 虚数单位虚数单位 三、矩阵的输入三、矩阵的输入1、矩阵的直接输入、矩阵的直接输入 矩阵生成不但可以使用纯数字（含复数），也可以矩阵生成不但可以使用纯数字（含复数），也可以使用变量（或者说采用一个表达式）。矩阵的元素使用变量（或者说采用一个表达式）。矩阵的元素直接排列在方括号内，行与行之间用分号隔开，每直接排列在方括号内
5、，行与行之间用分号隔开，每行内的元素使用空格或逗号隔开。大的矩阵可以用行内的元素使用空格或逗号隔开。大的矩阵可以用分行输入，回车键代表分号。分行输入，回车键代表分号。A = 1,2,3; 4,5,6; 7,8,9 （1）用线性等间距生成向量矩阵（）用线性等间距生成向量矩阵（start:step:end） a=1:2:10 a= 1 3 5 7 92、语句生成、语句生成（2）a=linspace(n1,n2,n)在线性空间上，行向量的值从在线性空间上，行向量的值从n1到到n2，数据个数为数据个数为n，缺省缺省n为为100。 a=linspace(1,10,10) a= 1 2 3 4 5 6 7
6、 8 9 10 a=10:-2:1 a= 10 8 6 4 2（3）a=logspace(n1,n2,n)在对数空间上，行向量的值从在对数空间上，行向量的值从10n1到到10n2，数据数据个数为个数为n，缺省缺省n为为50。 a=logspace(1,3,3) a= 10 100 1000（4）一些常用的特殊矩阵一些常用的特殊矩阵单位矩阵单位矩阵：eye(m,n); eye(m)零矩阵零矩阵：zeros(m,n); zeros(m)一矩阵一矩阵：ones(m,n); ones(m)对角矩阵对角矩阵：对角元素向量：对角元素向量 V=a1,a2,an A=diag(V)均匀分布随机矩阵均匀分布随机
7、矩阵：rand(m,n)产生一个产生一个mn的均的均匀分别的随机矩阵匀分别的随机矩阵正态分布随机阵正态分布随机阵：randn(m,n)1 1、转置、转置：对于实矩阵用（：对于实矩阵用（）或（）或（. .）求转置结果是）求转置结果是一样的；然而对于含复数的矩阵，则（一样的；然而对于含复数的矩阵，则（）将同时对）将同时对复数进行共轭处理，而复数进行共轭处理，而 （. .）则只是将其排列形式）则只是将其排列形式进行转置。进行转置。l a=1 2 3;4 5 6a = 1 4 2 5 3 6 b=1+2i 2-7ib = 1.0000 - 2.0000i 2.0000 + 7.0000i b=1+2i
8、 2-7i.b = 1.0000 + 2.0000i 2.0000 - 7.0000i四、矩阵的操作四、矩阵的操作uA(m,n)：提取提取第第m行，第行，第n列元素列元素uA(:,n)：提取第提取第n列元素列元素uA(m,:)：提取第提取第m行元素行元素uA(m1:m2,n1:n2)：提取第提取第m1行到第行到第m2行和行和第第n1列到第列到第n2列的所有元素（提取子块）。列的所有元素（提取子块）。2、提取矩阵中的元素、提取矩阵中的元素3、判断矩阵的大小、判断矩阵的大小a=1 2 3;3 4 5;m,n=size(a)m = 2n = 3length(a)ans = 3max(size(a)a
9、ns = 3um,n=size(A)：返回矩阵的行列返回矩阵的行列数数m与与n。ulength(A)=max(size(A)：返回行数或列数的最大值。返回行数或列数的最大值。+ - * / .* . ./ .4、四则运算与幂运算、四则运算与幂运算u只有维数相同的矩阵才能进行加减运算。只有维数相同的矩阵才能进行加减运算。u注意只有当两个矩阵中前一个矩阵的列数和后一个注意只有当两个矩阵中前一个矩阵的列数和后一个矩阵的行数相同时，才可以进行乘法运算。矩阵的行数相同时，才可以进行乘法运算。uab运算等效运算等效于求于求a*x=b的的解；解；而而a/b等效于求等效于求x*b=a的解。的解。u只有方阵才可
10、以求幂。只有方阵才可以求幂。u点运算是两个维数相同矩阵对应元素之间的运算。点运算是两个维数相同矩阵对应元素之间的运算。5、方阵的相关计算、方阵的相关计算u求逆求逆：inv(A)u求行列式求行列式：det(A)u求特征值和特征向量：求特征值和特征向量： V, D=eig(A) 五、关系运算和逻辑运算五、关系运算和逻辑运算表表1 关系操作符关系操作符指令指令含义含义指令指令含义含义大于大于=大于等于大于等于=等于等于=不等于不等于表表2 逻辑运算符逻辑运算符指令指令含义含义指令指令含义含义&逻辑逻辑 and|逻辑逻辑 or逻辑逻辑 not表表3 逻辑关系函数逻辑关系函数指令指令含义含义指令指令含义
11、含义xor不相同取不相同取1，否则取，否则取0any只要有非只要有非0就取就取1，否则取，否则取0all全为全为1取取1，否则为，否则为0isempty矩阵为空取矩阵为空取1，否则取，否则取0例例. 关系运算：关系运算： A=1:9, B=10-A, r0=(A5)%判断判断A中，哪些元素不大于中，哪些元素不大于5 C=(A3)&(A7)%判断判断A中，哪些元素大于中，哪些元素大于3小于小于7 A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9B = 1 1 1 1 1 0 0 0 0C = 0 0 0 1 1 1 0 0 0 六、程序流程控制六、程序流程控制1、for循环语句循环语句for 循环变量
12、起始值循环变量起始值:步长步长:终止值终止值 循环体循环体 end步长缺省值为步长缺省值为1 1 for n=1:7 x(n)=sin(n*pi/10); end x运行结果：运行结果：x =Columns 1 through 7 0.3090 0.5878 0.8090 0.9511 1.0000 0.9511 0.80902、while循环语句循环语句while 关系表达式关系表达式 循环体循环体end关系运算符关系运算符 大于大于 = 大于等于大于等于 = 等于等于= 不等于不等于3、if，else，elseif语句语句if 表达式表达式 执行语句执行语句end1)if 表达式表达式 执
13、行语句执行语句1else 执行语句执行语句2end2)if 表达式表达式 执行语句执行语句1elseif 执行语句执行语句2 end3)例：例：A=12 33 43 31 13 23 43 8;averA=mean(A);for k=1:length(A)if A(k)averAA(k)=averA;elseA(k)=A(k);endend 例：计算分段函数例：计算分段函数if x=0 y=0;elseif x=1 y=1;elseif x=2 y=2*x;elsey=2*x+5;end 4、switch语句语句switch 表达式（可以是标量或字符串）表达式（可以是标量或字符串） case
14、值值1 语句语句1 case 值值2 语句语句2 . otherwise 语句语句nend 例：编程实现如下关系例：编程实现如下关系: y=a*xk=fix(x); % x取整取整switch kcase 0,1,2,3,4 y=0.5*x;case 5,6,7,8,9 y=x;case 10,11,12,13,14 y=1.5*x;otherwise y=2*x;end七七. 绘图简介绘图简介1、基本的绘图命令、基本的绘图命令x轴和轴和y轴均为线性刻度轴均为线性刻度;选项参数选项参数option定义了图形曲线的颜色、线型及标示符号，定义了图形曲线的颜色、线型及标示符号，它由一对单引号括起来。
15、它由一对单引号括起来。plot(x,y,option)plot(x1,y1,option1,x2,y2,option2,)loglog: x轴和轴和y轴均为对数刻度轴均为对数刻度semilogx: x轴为对数刻度，轴为对数刻度，y轴为线性刻度轴为线性刻度 semilogy: x轴为线性刻度，轴为线性刻度，y轴为对数刻度轴为对数刻度 字元字元 颜色颜色字元字元 图线型态图线型态y 黄色黄色. 点点k 黑色黑色o 圆圆w 白色白色x xb 蓝色蓝色+ +g 绿色绿色* *r 红色红色- 实线实线c 亮青色亮青色: 点线点线m 锰紫色锰紫色-. 点虚线点虚线- 虚线虚线2、选择图形窗口、图形窗口分割
16、、选择图形窗口、图形窗口分割 figure(n)n n为正整数为正整数, ,为图形窗口编号为图形窗口编号subplot(mnk)m:上下分割个数，上下分割个数，n:左右分割个数，左右分割个数，k:子图编号子图编号legend(字符串字符串1,字符串字符串2,字符串字符串n)在屏幕上开启一个小视窗，然后依据绘图命令的先在屏幕上开启一个小视窗，然后依据绘图命令的先后次序，用对应的字符串区分图形上的线。后次序，用对应的字符串区分图形上的线。hold onhold off4、设定轴的范围、设定轴的范围axis（xmin xmax ymin ymax）5、文字显示、文字显示text(x,y,字符串字符串)gtext(字符串字符串)title(字符串字符串)xlabel(字符串字符串)，ylabel(字符串字符串)6、网格显示、网格显示grid ongrid off7. 可用于数值统计分析或离散数据处理可用于数值统计分析或离散数据处理的绘图指令的绘图指令bar(x,y)hist(x,y)stairs(x,y)stem(x,y)长条图长条图直方图直方图阶梯图阶梯图火柴棍图火柴棍图pie(x)饼图饼图
