4.0.2 MATLAB的基本語法ppt課件

1、4.0.2 MATLAB的基本語法的基本語法MATLAB語句形式：語句形式： 變量表達(dá)式；變量表達(dá)式；變量的名字必須以字母開頭（不能超過變量的名字必須以字母開頭（不能超過1919個(gè)字符），個(gè)字符），之后可以是任意字母、數(shù)字或下劃線；變量名稱區(qū)之后可以是任意字母、數(shù)字或下劃線；變量名稱區(qū)分字母的大小寫；變量中不能包含有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，不分字母的大小寫；變量中不能包含有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，不能用中文和全角符號(hào)能用中文和全角符號(hào) 。表達(dá)式可以是常量、矩陣、數(shù)學(xué)表達(dá)式、函數(shù)等。表達(dá)式可以是常量、矩陣、數(shù)學(xué)表達(dá)式、函數(shù)等。1;.u任何任何MATLAB的語句的執(zhí)行結(jié)果都可以在屏幕上顯示，同時(shí)賦值給指定的變量，的語句的執(zhí)行

2、結(jié)果都可以在屏幕上顯示，同時(shí)賦值給指定的變量，沒有指定變量時(shí)，賦值給一個(gè)特殊的變量沒有指定變量時(shí)，賦值給一個(gè)特殊的變量ans，數(shù)據(jù)的顯示格式由，數(shù)據(jù)的顯示格式由format命令控制。命令控制。數(shù)值顯示格式數(shù)值顯示格式uformat只是影響結(jié)果的顯示，不影響其計(jì)算與存儲(chǔ)；只是影響結(jié)果的顯示，不影響其計(jì)算與存儲(chǔ)；MATLAB總是以雙字長浮點(diǎn)數(shù)總是以雙字長浮點(diǎn)數(shù)（雙精度）來執(zhí)行所有的運(yùn)算。（雙精度）來執(zhí)行所有的運(yùn)算。format (short)：短格式（：短格式（5位定點(diǎn)數(shù)）位定點(diǎn)數(shù)）99.1253format long：長格式（：長格式（15位定點(diǎn)數(shù)位定點(diǎn)數(shù) 99.12345678900000fo

3、rmat short e：短格式：短格式e方式方式 9.9123e+001format long e：長格式：長格式e方式方式 9.912345678900000e+001format bank：2位十進(jìn)制位十進(jìn)制 99.12format hex：十六進(jìn)制格式：十六進(jìn)制格式2;.常量表達(dá)形式：常量表達(dá)形式：-3.2、-.2、3.2、3.2e-3、3-3i、3-3j規(guī)范的復(fù)數(shù)表達(dá)形式是規(guī)范的復(fù)數(shù)表達(dá)形式是3-3i，如果用，如果用j表示虛部，表示虛部，將自動(dòng)轉(zhuǎn)換為將自動(dòng)轉(zhuǎn)換為i。注：注：3.2e-3是科學(xué)記數(shù)法；是科學(xué)記數(shù)法；系統(tǒng)預(yù)定義了一些常量：系統(tǒng)預(yù)定義了一些常量：pi：圓周率：圓周率 eps

4、：計(jì)算機(jī)的最小數(shù)：計(jì)算機(jī)的最小數(shù) inf：無窮大：無窮大 realmin：最小正實(shí)數(shù)：最小正實(shí)數(shù) realmax：最大正實(shí)數(shù)：最大正實(shí)數(shù) nan：代表不是數(shù)：代表不是數(shù) i、j : 虛數(shù)單位虛數(shù)單位 3;.1、矩陣的直接輸入、矩陣的直接輸入 矩陣生成不但可以使用純數(shù)字（含復(fù)數(shù)），也可以使用變量（或者說采用矩陣生成不但可以使用純數(shù)字（含復(fù)數(shù)），也可以使用變量（或者說采用一個(gè)表達(dá)式）。矩陣的元素直接排列在方括號(hào)內(nèi)，行與行之間用分號(hào)隔開，一個(gè)表達(dá)式）。矩陣的元素直接排列在方括號(hào)內(nèi)，行與行之間用分號(hào)隔開，每行內(nèi)的元素使用空格或逗號(hào)隔開。大的矩陣可以用分行輸入，回車鍵代每行內(nèi)的元素使用空格或逗號(hào)隔開。大

5、的矩陣可以用分行輸入，回車鍵代表分號(hào)。表分號(hào)。 987654321AA = 1,2,3; 4,5,6; 7,8,9 4;.（1）用線性等間距生成向量矩陣（）用線性等間距生成向量矩陣（start:step:end） a=1:2:10; a= 1 3 5 7 92、語句生成、語句生成（2）a=linspace(n1,n2,n)在線性空間上，行向量的值從在線性空間上，行向量的值從n1到到n2，數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為，數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為n，缺省，缺省n為為100。 a=linspace(1,10,10) a= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 a=10:-2:1 a= 10 8 6 4 25;.（3）a=logs

6、pace(n1,n2,n)在對(duì)數(shù)空間上，行向量的值從在對(duì)數(shù)空間上，行向量的值從10n1到到10n2，數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為，數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為n，缺省，缺省n為為50。 a=logspace(1,3,3) a= 10 100 10006;.（4）一些常用的特殊矩陣）一些常用的特殊矩陣單位矩陣：單位矩陣：eye(m,n); eye(m)零矩陣：零矩陣：zeros(m,n); zeros(m)一矩陣：一矩陣：ones(m,n); ones(m)對(duì)角矩陣：對(duì)角元素向量對(duì)角矩陣：對(duì)角元素向量 V=a1,a2,an A=diag(V)均勻分布隨機(jī)矩陣：均勻分布隨機(jī)矩陣：rand(m,n)產(chǎn)生一個(gè)產(chǎn)生一個(gè)mn的均勻分別的隨機(jī)

7、矩陣的均勻分別的隨機(jī)矩陣正態(tài)分布隨機(jī)陣：正態(tài)分布隨機(jī)陣：randn(m,n)7;.1 1、轉(zhuǎn)置：對(duì)于實(shí)矩陣用（、轉(zhuǎn)置：對(duì)于實(shí)矩陣用（）或（）或（.）求轉(zhuǎn)置結(jié)果是一樣的；然而對(duì)于含復(fù)）求轉(zhuǎn)置結(jié)果是一樣的；然而對(duì)于含復(fù)數(shù)的矩陣，則（數(shù)的矩陣，則（）將同時(shí)對(duì)復(fù)數(shù)進(jìn)行共軛處理，而）將同時(shí)對(duì)復(fù)數(shù)進(jìn)行共軛處理，而 （.）則只是將其排）則只是將其排列形式進(jìn)行轉(zhuǎn)置。列形式進(jìn)行轉(zhuǎn)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 2-7i.b = 1.0000 + 2.0000i 2.0

8、000 - 7.0000i8;.uA(m,n)：提取第：提取第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行和第行和第n1列到第列到第n2列的所有元列的所有元素（提取子塊）。素（提取子塊）。2、提取矩陣中的元素、提取矩陣中的元素9;.3、判斷矩陣的大小、判斷矩陣的大小a=1 2 3;3 4 5;m,n=size(a)m = 2n = 3length(a)ans = 3max(size(a)ans = 3um,n=size(A)：返回矩陣的行列數(shù)：返回矩陣的行

9、列數(shù)m與與n。ulength(A)=max(size(A)：返回行數(shù)或列數(shù)的最大值。：返回行數(shù)或列數(shù)的最大值。10;.+ - * / .* . ./ .4、四則運(yùn)算與冪運(yùn)算、四則運(yùn)算與冪運(yùn)算u只有維數(shù)相同的矩陣才能進(jìn)行加減運(yùn)算。只有維數(shù)相同的矩陣才能進(jìn)行加減運(yùn)算。u注意只有當(dāng)兩個(gè)矩陣中前一個(gè)矩陣的列數(shù)和后一個(gè)矩陣的行數(shù)相同時(shí)，才可以注意只有當(dāng)兩個(gè)矩陣中前一個(gè)矩陣的列數(shù)和后一個(gè)矩陣的行數(shù)相同時(shí)，才可以進(jìn)行乘法運(yùn)算。進(jìn)行乘法運(yùn)算。u矩陣右除矩陣右除ab運(yùn)算等效于求運(yùn)算等效于求a*x=b的解；而左除的解；而左除a/b等效于求等效于求x*b=a的解。（與常數(shù)的解。（與常數(shù)除法對(duì)照，一樣的）除法對(duì)照，一

10、樣的）u只有方陣才可以求冪。只有方陣才可以求冪。u點(diǎn)運(yùn)算是兩個(gè)維數(shù)相同矩陣對(duì)應(yīng)元素之間的運(yùn)算。點(diǎn)運(yùn)算是兩個(gè)維數(shù)相同矩陣對(duì)應(yīng)元素之間的運(yùn)算。11;.5、方陣的相關(guān)計(jì)算、方陣的相關(guān)計(jì)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) 12;.表表1 關(guān)系操作符關(guān)系操作符指令指令含義含義指令指令含義含義大于大于=大于等于大于等于=等于等于=不等于不等于表表2 邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符指令指令含義含義指令指令含義含義&邏輯邏輯 and|邏輯邏輯 or邏輯邏輯 not表表3 邏輯關(guān)系函數(shù)邏輯關(guān)系函數(shù)指令指令含義含義指令指令

11、含義含義xor不相同取不相同取1，否則取，否則取0any只要有非只要有非0就取就取1，否則取，否則取0all全為全為1取取1，否則為，否則為0isempty矩陣為空取矩陣為空取1，否則取，否則取013;.例例. 關(guān)系運(yùn)算：關(guān)系運(yùn)算： A=1:9, B=10-A, r0=(A5)%判斷判斷A中，哪些元素不大于中，哪些元素不大于5 C=(A3)&(A7)%判斷判斷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 14;.1、for循環(huán)語句循環(huán)語句for 循環(huán)變量起始

12、值循環(huán)變量起始值:步長步長:終止值終止值 循環(huán)體循環(huán)體 end步長缺省值為步長缺省值為1 1 for n=1:7 x(n)=sin(n*pi/10); end x運(yùn)行結(jié)果：運(yùn)行結(jié)果：x =Columns 1 through 7 0.3090 0.5878 0.8090 0.9511 1.0000 0.9511 0.809015;.2、while循環(huán)語句循環(huán)語句while 關(guān)系表達(dá)式關(guān)系表達(dá)式 循環(huán)體循環(huán)體end關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符 大于大于 = 大于等于大于等于 = 等于等于= 不等于不等于16;.3、if，else，elseif語句語句if 表達(dá)式表達(dá)式 執(zhí)行語句執(zhí)行語句end1)if 表達(dá)

13、式表達(dá)式 執(zhí)行語句執(zhí)行語句1else 執(zhí)行語句執(zhí)行語句2end2)if 表達(dá)式表達(dá)式 執(zhí)行語句執(zhí)行語句1elseif 執(zhí)行語句執(zhí)行語句2 end3)17;.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 18;.例：計(jì)算分段函數(shù)例：計(jì)算分段函數(shù)22110052210 xxxxxxyif x=0 y=0;elseif x=1 y=1;elseif x=2 y=2*x;elsey=2*x+5;end 19;.4、switch語句語句swit

14、ch 表達(dá)式（可以是標(biāo)量或字符串）表達(dá)式（可以是標(biāo)量或字符串） case 值值1 語句語句1 case 值值2 語句語句2 . otherwise 語句語句nend 20;.例：編程實(shí)現(xiàn)如下關(guān)系例：編程實(shí)現(xiàn)如下關(guān)系: y=a*x1515101055025 . 115 . 0 xxxxak=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;end21;.1、基本的繪圖命令、基本的繪圖命令x軸和軸和y軸均為線性刻度軸均為線性刻度;選

15、項(xiàng)參數(shù)選項(xiàng)參數(shù)option定義了圖形曲線的顏色、線型及標(biāo)示符號(hào)，它由一對(duì)單引號(hào)括起定義了圖形曲線的顏色、線型及標(biāo)示符號(hào)，它由一對(duì)單引號(hào)括起來。來。plot(x,y,option)plot(x1,y1,option1,x2,y2,option2,)loglog: x軸和軸和y軸均為對(duì)數(shù)刻度軸均為對(duì)數(shù)刻度semilogx: x軸為對(duì)數(shù)刻度，軸為對(duì)數(shù)刻度，y軸為線性刻度軸為線性刻度 semilogy: x軸為線性刻度，軸為線性刻度，y軸為對(duì)數(shù)刻度軸為對(duì)數(shù)刻度 x = -pi:.1:pi;y = sin(x);plot(x,y)22;.字元字元 顏色顏色字元字元 圖線型態(tài)圖線型態(tài)y 黃色黃色. 點(diǎn)點(diǎn)k

16、 黑色黑色o 圓圓w 白色白色x xb 藍(lán)色藍(lán)色+ +g 綠色綠色* *r 紅色紅色- 實(shí)線實(shí)線c 亮青色亮青色: 點(diǎn)線點(diǎn)線m 錳紫色錳紫色-. 點(diǎn)虛線點(diǎn)虛線- 虛線虛線23;.2、選擇圖形窗口、圖形窗口分割、選擇圖形窗口、圖形窗口分割 figure(n)n n為正整數(shù)為正整數(shù), ,為圖形窗口編號(hào)為圖形窗口編號(hào)subplot(mnk)m:上下分割個(gè)數(shù)，上下分割個(gè)數(shù)，n:左右分割個(gè)數(shù)，左右分割個(gè)數(shù)，k:子圖編號(hào)子圖編號(hào)legend(字符串字符串1,字符串字符串2,字符串字符串n)在屏幕上開啟一個(gè)小視窗，然后依據(jù)繪圖命令的先后次序，用對(duì)應(yīng)在屏幕上開啟一個(gè)小視窗，然后依據(jù)繪圖命令的先后次序，用對(duì)應(yīng)的

17、字符串區(qū)分圖形上的線。的字符串區(qū)分圖形上的線。hold onhold off24;.4、設(shè)定軸的范圍、設(shè)定軸的范圍axis（xmin xmax ymin ymax）5、文字顯示、文字顯示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、網(wǎng)格顯示、網(wǎng)格顯示grid ongrid off25;.7. 可用于數(shù)值統(tǒng)計(jì)分析或離散數(shù)據(jù)處理的繪圖指令可用于數(shù)值統(tǒng)計(jì)分析或離散數(shù)據(jù)處理的繪圖指令bar(x,y)hist(x,y)stairs(x,y)stem(x,y)長條圖長條圖直方圖直方圖階梯圖階梯圖火柴棍圖火柴棍