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1、第二章第二章 MATLAB程序设计基础程序设计基础2.1 变量变量2.2 数组数组2.3 运算符运算符2.4 常用数学函数常用数学函数2.5 M文件文件2.6 程序设计程序设计2.1 变量变量1变量命名变量命名n n在在在在MATLAB MATLAB 中，变量名以字母开头，后接字中，变量名以字母开头，后接字中，变量名以字母开头，后接字中，变量名以字母开头，后接字母、数字或下划线，不能使用标点符号母、数字或下划线，不能使用标点符号母、数字或下划线，不能使用标点符号母、数字或下划线，不能使用标点符号n n变量名长度最多变量名长度最多变量名长度最多变量名长度最多6363个字符。个字符。个字符。个字符
2、。n n在在在在MATLABMATLAB中，变量名区分字母的大小写。中，变量名区分字母的大小写。中，变量名区分字母的大小写。中，变量名区分字母的大小写。注：变量是程序设计语言的基本单位，但注：变量是程序设计语言的基本单位，但注：变量是程序设计语言的基本单位，但注：变量是程序设计语言的基本单位，但MATLABMATLAB语言语言语言语言并不要求事先对所使用的变量进行声明，也不需要指并不要求事先对所使用的变量进行声明，也不需要指并不要求事先对所使用的变量进行声明，也不需要指并不要求事先对所使用的变量进行声明，也不需要指定变量类型，定变量类型，定变量类型，定变量类型，MATLABMATLAB语言自动
3、依据变量值或对变量语言自动依据变量值或对变量语言自动依据变量值或对变量语言自动依据变量值或对变量的操作来识别变量类型。的操作来识别变量类型。的操作来识别变量类型。的操作来识别变量类型。2.1 变量变量2预定义变量（常量）预定义变量（常量）n n在在在在MATLABMATLAB中，保留几个由系统本身定义的，具有中，保留几个由系统本身定义的，具有中，保留几个由系统本身定义的，具有中，保留几个由系统本身定义的，具有特定的含义变量。特定的含义变量。特定的含义变量。特定的含义变量。i,ji,j虚数单位虚数单位虚数单位虚数单位realminrealmin最小的正浮点数最小的正浮点数最小的正浮点数最小的正浮
4、点数pipi圆周率圆周率圆周率圆周率realmaxrealmax最大的正浮点数最大的正浮点数最大的正浮点数最大的正浮点数ansans结果默认变量名结果默认变量名结果默认变量名结果默认变量名epseps浮点运算的相对浮点运算的相对浮点运算的相对浮点运算的相对精度精度精度精度InfInf无穷大无穷大无穷大无穷大NaNNaN不定值不定值不定值不定值2.1 变量变量3变量赋值变量赋值(1) (1) 变量变量变量变量= =表达式表达式表达式表达式 (2) (2) 表达式表达式表达式表达式其中表达式是用运算符将有关运算量连接起其中表达式是用运算符将有关运算量连接起其中表达式是用运算符将有关运算量连接起其中
5、表达式是用运算符将有关运算量连接起来的式子，其结果是一个矩阵。此时，将表来的式子，其结果是一个矩阵。此时，将表来的式子，其结果是一个矩阵。此时，将表来的式子，其结果是一个矩阵。此时，将表达式的值赋给达式的值赋给达式的值赋给达式的值赋给ansans。n n例：例：ex2_12.1 变量变量4变量的管理：工作空间窗口变量的管理：工作空间窗口n n观察，修改：观察，修改：观察，修改：观察，修改：Open(Open(变量编辑器变量编辑器变量编辑器变量编辑器) )或双击变量或双击变量或双击变量或双击变量查看变量值：在命令窗口中输入变量名回车查看变量值：在命令窗口中输入变量名回车查看变量值：在命令窗口中输
6、入变量名回车查看变量值：在命令窗口中输入变量名回车n n删除：删除：删除：删除：Delete, Clear WorkspaceDelete, Clear Workspacen n保存：保存：保存：保存：SaveSave，扩展名是，扩展名是，扩展名是，扩展名是.mat.matn n导入：导入：导入：导入：ImportImport，2.2 数组数组1 1 1 1数组的建立数组的建立数组的建立数组的建立n n逐个元素输入法逐个元素输入法逐个元素输入法逐个元素输入法元素直接排列在方括号内，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。n n冒号法冒号法冒号法冒号法n n特殊方法：特殊方法：特殊
7、方法：特殊方法：linspacelinspace(n1,n2,n)：在线性空间上，生成从n1到n2的n个数值，缺省n为100。logspacelogspace(n1,n2,n)：在对数空间上，生成从10n1到10n2 n个数值，缺省n为50。n n例：例：例：例：ex2_2ex2_22.2 数组数组2 2数组的引用数组的引用n n一维数组：一维数组：一维数组：一维数组：x(nx(n) )，x(n1:n2)x(n1:n2)n n二维数组：二维数组：二维数组：二维数组：x(mx(m,:),:)， x(:,nx(:,n) )， x(m,n1:n2)x(m,n1:n2)，n n例：例：ex2_2n n
8、细胞数组和结构数组（细胞数组和结构数组（细胞数组和结构数组（细胞数组和结构数组（略）略）略）略）2.3 运算符运算符n n算术运算符算术运算符n n关系运算符关系运算符n n逻辑运算符逻辑运算符n n算术运算符优先级最高，关系运算符次算术运算符优先级最高，关系运算符次之，逻辑运算符最低之，逻辑运算符最低2.3 运算符运算符1 1算术运算符算术运算符+ +加加加加- -减减减减* *乘乘乘乘.* .*点乘点乘点乘点乘 乘方乘方乘方乘方.点乘方点乘方点乘方点乘方/ /右除右除右除右除./ ./点右除点右除点右除点右除 左除左除左除左除. .点左除点左除点左除点左除n nMatlabMatlab的基
9、本运算对象是矩阵，运算是在矩的基本运算对象是矩阵，运算是在矩的基本运算对象是矩阵，运算是在矩的基本运算对象是矩阵，运算是在矩阵意义下进行的（注意维数），单个数据的算阵意义下进行的（注意维数），单个数据的算阵意义下进行的（注意维数），单个数据的算阵意义下进行的（注意维数），单个数据的算术运算看做是一种特例。术运算看做是一种特例。术运算看做是一种特例。术运算看做是一种特例。n n方阵才可以进行乘方运算方阵才可以进行乘方运算方阵才可以进行乘方运算方阵才可以进行乘方运算n n点运算符：维数相同的矩阵中对应元素的运算点运算符：维数相同的矩阵中对应元素的运算点运算符：维数相同的矩阵中对应元素的运算点运算符
10、：维数相同的矩阵中对应元素的运算或数组运算或数组运算或数组运算或数组运算n n对于数值运算：对于数值运算：对于数值运算：对于数值运算：右除相当于右除相当于右除相当于右除相当于a a/ /b b= =a a b b，左除相当于，左除相当于，左除相当于，左除相当于a a b b= =b b a an n对于矩阵运算：右除对于矩阵运算：右除对于矩阵运算：右除对于矩阵运算：右除B B/ /A A= =A Ainv(inv(B B) )，xBxB= =A A； 左除左除左除左除B B A A= =inv(inv(A A) ) B B，AxAx= =B B；例：例：例：例：ex2_3_1ex2_3_12.
11、3 运算符运算符2 2 2 2关系运算符关系运算符关系运算符关系运算符n6种关系运算符：种关系运算符：(小于小于小于小于) )、=(大于大于大于大于) )、=(=(大于或等于大于或等于大于或等于大于或等于) )、=(=(等于等于等于等于) )、=(=(不等于不等于不等于不等于) )n n运算法则：运算法则：运算法则：运算法则： (1) (1) 标量进行比较，表达式结果为标量进行比较，表达式结果为标量进行比较，表达式结果为标量进行比较，表达式结果为1 1或或或或0 0。 (2) (2) 矩阵（维数相同）进行比较时，相同位置的元矩阵（维数相同）进行比较时，相同位置的元矩阵（维数相同）进行比较时，相
12、同位置的元矩阵（维数相同）进行比较时，相同位置的元素进行比较，结果是一个维数与原矩阵相同的矩阵，素进行比较，结果是一个维数与原矩阵相同的矩阵，素进行比较，结果是一个维数与原矩阵相同的矩阵，素进行比较，结果是一个维数与原矩阵相同的矩阵，它的元素由它的元素由它的元素由它的元素由0 0或或或或1 1组成。组成。组成。组成。 (3) (3) 标量与矩阵标量与矩阵标量与矩阵标量与矩阵例：例：例：例：ex2_3_2ex2_3_22.3 运算符运算符3 3 3 3逻辑运算符逻辑运算符逻辑运算符逻辑运算符n n“ “与与与与” ”和和和和“ “或或或或” ”有相同的优先级，从左至右依有相同的优先级，从左至右依
13、有相同的优先级，从左至右依有相同的优先级，从左至右依次执行，都低于次执行，都低于次执行，都低于次执行，都低于“ “非非非非” ”的优先级的优先级的优先级的优先级输入输入输入输入与与与与或或或或异或异或异或异或非非非非a ab ba a&b ba a| |b bxorxor( (a,ba,b) ) a a0 00 00 00 00 01 10 01 10 01 11 11 11 10 00 01 11 10 01 11 11 11 10 00 02.4 常用数学函数常用数学函数n n函数的自变量规定为矩阵变量，因而运算的结果是一个与函数的自变量规定为矩阵变量，因而运算的结果是一个与函数的自变量规
14、定为矩阵变量，因而运算的结果是一个与函数的自变量规定为矩阵变量，因而运算的结果是一个与自变量同维数的矩阵。自变量同维数的矩阵。自变量同维数的矩阵。自变量同维数的矩阵。n n函数使用说明：函数使用说明：函数使用说明：函数使用说明：(1) (1) 三角函数：三角函数：三角函数：三角函数：sin, sin, coscos, tan, , tan, asinasin, , acosacos, , atanatan, ,以弧度为单位以弧度为单位以弧度为单位以弧度为单位(2) abs(2) abs函数可以求实数的绝对值、复数的模、字符串的函数可以求实数的绝对值、复数的模、字符串的函数可以求实数的绝对值、复
15、数的模、字符串的函数可以求实数的绝对值、复数的模、字符串的ASCIIASCII码值码值码值码值(3) (3) 开平方：开平方：开平方：开平方：sqrtsqrt；指数函数：；指数函数：；指数函数：；指数函数：expexp；复数的实部：；复数的实部：；复数的实部：；复数的实部：realreal，虚部：虚部：虚部：虚部：imagimag，模：，模：，模：，模：absabs，相位：，相位：，相位：，相位：angleangle；共轭复数：；共轭复数：；共轭复数：；共轭复数：conjconj；对数：对数：对数：对数：loglog，log10log10(4)(4)用于取整的函数有用于取整的函数有用于取整的函
16、数有用于取整的函数有fixfix、floorfloor、ceilceil、roundround，要注意它，要注意它，要注意它，要注意它们的区别。们的区别。们的区别。们的区别。2.5 M文件文件n nMM文件由文件由文件由文件由MATLABMATLAB语言编写，可在语言编写，可在语言编写，可在语言编写，可在MATLABMATLAB环境下运环境下运环境下运环境下运行的程序源代码文件，它按行的程序源代码文件，它按行的程序源代码文件，它按行的程序源代码文件，它按MATLABMATLAB语言规则将命令语言规则将命令语言规则将命令语言规则将命令及及及及MATLABMATLAB内置函数有机地组合在一起，从而
17、实现强内置函数有机地组合在一起，从而实现强内置函数有机地组合在一起，从而实现强内置函数有机地组合在一起，从而实现强大的功能。大的功能。大的功能。大的功能。n n建立：建立：建立：建立： MM文件是一个文本文件，它可以用任何编辑程文件是一个文本文件，它可以用任何编辑程序（如记事本）来建立和编辑，而一般常用且最为方序（如记事本）来建立和编辑，而一般常用且最为方便的是使用便的是使用MATLABMATLAB提供的文本编辑器。提供的文本编辑器。n n命令文件命令文件命令文件命令文件/ /脚本文件脚本文件脚本文件脚本文件 (Script File)(Script File)和函数文件和函数文件和函数文件和
18、函数文件(Function File)(Function File)n n扩展名均为扩展名均为扩展名均为扩展名均为.m.mn n注释语句以注释语句以注释语句以注释语句以%开头开头开头开头2.5 M文件文件命令文件：命令文件：命令文件：命令文件：n n命令行的组合命令行的组合命令行的组合命令行的组合n n产生的所有变量会保留在工作空间产生的所有变量会保留在工作空间产生的所有变量会保留在工作空间产生的所有变量会保留在工作空间n n命令窗口输入文件名，回车；或者在命令窗口输入文件名，回车；或者在命令窗口输入文件名，回车；或者在命令窗口输入文件名，回车；或者在MATLABMATLAB环境环境环境环境下
19、打开文件后，在下打开文件后，在下打开文件后，在下打开文件后，在EditorEditor窗口下窗口下窗口下窗口下“ “运行运行运行运行” ”或或或或“ “F5”F5”；注意：（；注意：（；注意：（；注意：（R2009aR2009a以前的版本）以前的版本）以前的版本）以前的版本）在文件夹下双击打在文件夹下双击打在文件夹下双击打在文件夹下双击打开开开开mm文件后不能运行文件后不能运行文件后不能运行文件后不能运行n n文件命名：文件命名：文件命名：文件命名：不能用中文，短横线和纯数字，不能有不能用中文，短横线和纯数字，不能有不能用中文，短横线和纯数字，不能有不能用中文，短横线和纯数字，不能有空格，不要
20、与空格，不要与空格，不要与空格，不要与MATLABMATLAB内置函数和工具箱中的函数内置函数和工具箱中的函数内置函数和工具箱中的函数内置函数和工具箱中的函数重名，不要与工作空间中的变量重名重名，不要与工作空间中的变量重名重名，不要与工作空间中的变量重名重名，不要与工作空间中的变量重名例：例：例：例：ex2_5_1ex2_5_12.5 M文件文件函数文件：函数文件：函数文件：函数文件：n n必须指定函数名和输入输出函数必须指定函数名和输入输出函数必须指定函数名和输入输出函数必须指定函数名和输入输出函数n n函数文件是扩展函数文件是扩展函数文件是扩展函数文件是扩展MATLABMATLAB功能并对
21、其进行二次开发的强有功能并对其进行二次开发的强有功能并对其进行二次开发的强有功能并对其进行二次开发的强有力工具。力工具。力工具。力工具。n n格式：函数定义行，帮助信息第一行，帮助正文，函数体格式：函数定义行，帮助信息第一行，帮助正文，函数体格式：函数定义行，帮助信息第一行，帮助正文，函数体格式：函数定义行，帮助信息第一行，帮助正文，函数体n n注意：注意：注意：注意：函数名与所在的函数名与所在的函数名与所在的函数名与所在的MM文件应同名；返回变量多于一个时，文件应同名；返回变量多于一个时，文件应同名；返回变量多于一个时，文件应同名；返回变量多于一个时，应使用方括号；输入变量多于一个时，用逗号
22、隔开；应使用方括号；输入变量多于一个时，用逗号隔开；应使用方括号；输入变量多于一个时，用逗号隔开；应使用方括号；输入变量多于一个时，用逗号隔开；函数调用时各实参出现的顺序、个数，应与函数定义函数调用时各实参出现的顺序、个数，应与函数定义函数调用时各实参出现的顺序、个数，应与函数定义函数调用时各实参出现的顺序、个数，应与函数定义时形参的顺序、个数一致；时形参的顺序、个数一致；时形参的顺序、个数一致；时形参的顺序、个数一致；函数调用时，先将实参传递给相应的形参，从而实现函数调用时，先将实参传递给相应的形参，从而实现函数调用时，先将实参传递给相应的形参，从而实现函数调用时，先将实参传递给相应的形参，
23、从而实现参数传递，然后再执行函数的功能。参数传递，然后再执行函数的功能。参数传递，然后再执行函数的功能。参数传递，然后再执行函数的功能。2.5 M文件文件M文件的调试：文件的调试：n n注意查看注意查看command窗口的错误提示窗口的错误提示n nmatrix dimensions must agree矩阵矩阵维数不一致维数不一致n n尽可能使用有意义的变量名和文件名尽可能使用有意义的变量名和文件名n n解释执行解释执行2.6 程序设计程序设计流程控制结构：流程控制结构：流程控制结构：流程控制结构：n n顺序结构顺序结构顺序结构顺序结构n n分支结构：分支结构：分支结构：分支结构：if-else-endif-else-endswitch-case-endswitch-case-endn n循环结构：循环结构：循环结构：循环结构：for-endfor-endwhile-endwhile-endbreak, continuebreak, continue
