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1、4.0.2 MATLAB的基本语法,一、数值、变量和表达式,MATLAB语句形式： 变量表达式；,变量的名字必须以字母开头（不能超过19个字符）， 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 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。,任何MATLAB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，赋值给一个特殊的变量ans，数据的显示格式由format命令控制。,数值显示格式,format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。,for
2、mat (short)：短格式（5位定点数）99.1253 format long：长格式（15位定点数 99.12345678900000 format short e：短格式e方式 9.9123e+001 format long e：长格式e方式 9.912345678900000e+001 format bank：2位十进制 99.12 format hex：十六进制格式,二、常量,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3-3i，如果用j表示虚部， 将自动转换为i。,注：,3.2e-3是科学记数法；,系统预定义了一些常量： pi：圆
3、周率 eps：计算机的最小数 inf：无穷大 realmin：最小正实数 realmax：最大正实数 nan：代表不是数 i、j : 虚数单位,三、矩阵的输入,1、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。,A = 1,2,3; 4,5,6; 7,8,9,（1）用线性等间距生成向量矩阵（start:step:end） a=1:2:10; a= 1 3 5 7 9,2、语句生成,（2）a=linspace(n1,n2,n)
4、 在线性空间上，行向量的值从n1到n2，数据个数为n，缺省n为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 2,（3）a=logspace(n1,n2,n) 在对数空间上，行向量的值从10n1到10n2，数据个数为n，缺省n为50。 a=logspace(1,3,3) a= 10 100 1000,（4）一些常用的特殊矩阵 单位矩阵：eye(m,n); eye(m) 零矩阵：zeros(m,n); zeros(m) 一矩阵：ones(m,n); ones(m) 对角矩阵：对角元素向量 V=a1,a
5、2,an A=diag(V) 均匀分布随机矩阵：rand(m,n)产生一个mn的均匀分别的随机矩阵 正态分布随机阵：randn(m,n),1、转置：对于实矩阵用（）或（.）求转置结果是一样的；然而对于含复数的矩阵，则（）将同时对复数进行共轭处理，而 （.）则只是将其排列形式进行转置。, a=1 2 3;4 5 6 a = 1 4 2 5 3 6, b=1+2i 2-7i b = 1.0000 - 2.0000i 2.0000 + 7.0000i b=1+2i 2-7i. b = 1.0000 + 2.0000i 2.0000 - 7.0000i,四、矩阵的操作,A(m,n)：提取第m行，第n列
6、元素 A(:,n)：提取第n列元素 A(m,:)：提取第m行元素 A(m1:m2,n1:n2)：提取第m1行到第m2行和第n1列到第n2列的所有元素（提取子块）。,2、提取矩阵中的元素,3、判断矩阵的大小,a=1 2 3;3 4 5; m,n=size(a) m = 2 n = 3,length(a) ans = 3 max(size(a) ans = 3,m,n=size(A)：返回矩阵的行列数m与n。 length(A)=max(size(A)：返回行数或列数的最大值。,+ - * / .* . ./ .,4、四则运算与幂运算,只有维数相同的矩阵才能进行加减运算。 注意只有当两个矩阵中前一
7、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。 矩阵右除ab运算等效于求a*x=b的解；而左除a/b等效于求x*b=a的解。（与常数除法对照，一样的） 只有方阵才可以求幂。 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,求逆：inv(A) 求行列式：det(A) 求特征值和特征向量 ： V, D=eig(A),五、关系运算和逻辑运算,表1 关系操作符,表2 逻辑运算符,表3 逻辑关系函数,例. 关系运算： A=1:9, B=10-A, r0=(A4), r1=(A=B) A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B = 9 8 7 6 5 4 3 2 1 r0
8、 = 1 1 1 0 0 0 0 0 0 r1 = 0 0 0 0 1 0 0 0 0,例. 逻辑与关系操作： A=1:9,B=(A5)%判断A中，哪些元素不大于5 C=(A3) end x,运行结果： x = Columns 1 through 7 0.3090 0.5878 0.8090 0.9511 1.0000 0.9511 0.8090,2、while循环语句,while 关系表达式 循环体 end,关系运算符 大于 = 大于等于 = 等于 = 不等于,3、if，else，elseif语句,例：,A=12 33 43 31 13 23 43 8; averA=mean(A); for
9、 k=1:length(A) if A(k)averA A(k)=averA; else A(k)=A(k); end end,例：计算分段函数,if x=0 y=0; elseif x=1 y=1; elseif x=2 y=2*x; else y=2*x+5; end,4、switch语句,switch 表达式（可以是标量或字符串） case 值1 语句1 case 值2 语句2 . otherwise 语句n end,例：编程实现如下关系: y=a*x,k=fix(x); % x取整 switch k case 0,1,2,3,4 y=0.5*x; case 5,6,7,8,9 y=x;
10、 case 10,11,12,13,14 y=1.5*x; otherwise y=2*x; end,七. 绘图简介,1、基本的绘图命令,x轴和y轴均为线性刻度; 选项参数option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。,plot(x,y,option),plot(x1,y1,option1,x2,y2,option2,),x = -pi:.1:pi; y = sin(x); plot(x,y),2、选择图形窗口、图形窗口分割,figure(n),n为正整数,为图形窗口编号,subplot(mnk),m:上下分割个数，n:左右分割个数，k:子图编号,legend(字符串
11、1,字符串2,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后次序，用对应的字符串区分图形上的线。,hold on,hold off,4、设定轴的范围,axis（xmin xmax ymin ymax）,5、文字显示,text(x,y,字符串),gtext(字符串),title(字符串),xlabel(字符串)，ylabel(字符串),6、网格显示,grid on,grid off,7. 可用于数值统计分析或离散数据处理的绘图指令,bar(x,y),hist(x,y),stairs(x,y),stem(x,y),长条图,直方图,阶梯图,火柴棍图,pie(x),饼图,A=magic(4); x=A(2,:); y=A(3,:); plot(x,y) bar(x,y),x = -2.9:0.1:2.9; y = randn(10000,1); hist(y,x),x = linspace(-2*pi,2*pi,40); stairs(x,sin(x),x = 1 3 0.5 2.5 2; explode = 0 1 0 0 0; pie(x,explode) colormap jet,t = linspace(-2*pi,2*pi,10); h = stem(t,cos(t),fill,-);,