Matlab工程應(yīng)用基礎(chǔ)000021Matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì).ppt

基本要求 1 了解Matlab的各種數(shù)據(jù)類型 2 掌握Matlab的運(yùn)算符與操作符的含義和用法 3 掌握Matlab基本表達(dá)式并了解其常用函數(shù)分類 4 熟練掌握Matlab的程序結(jié)構(gòu) 順序結(jié)構(gòu) 循環(huán)結(jié)構(gòu)和分支結(jié)構(gòu) 與流程控制語(yǔ)句 5 了解并初步掌握Matlab的數(shù)據(jù)文件的讀寫 6 學(xué)會(huì)Matlab的M文件的編寫方法 包括命令文件和函數(shù)文件 了解M件的調(diào)試命令和調(diào)試方法 第2章Matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 1 Matlab數(shù)據(jù)類型變量和常量數(shù)字變量的格式字符串單元型變量結(jié)構(gòu)型變量矩陣 向量多項(xiàng)式 a 變量和常量變量 包括函數(shù) 的命名規(guī)則 由英文字母 數(shù)字和下劃線混合組成 不得包含空格和標(biāo)點(diǎn) 第一個(gè)字符必須是英文字母 最多包括31個(gè)字符 對(duì)字母的大小寫敏感 局部變量和全局變量永久變量 常量 只能在某一函數(shù)體內(nèi)使用 而不能從其他函數(shù)和Matlab工作空間訪問(wèn)的變量 就是局部變量 在幾個(gè)函數(shù)及Matlab函數(shù)中都能使用的變量就是全局變量 全局變量名應(yīng)盡可能大寫 并由globe聲明 Matlab永久變量 b 數(shù)字變量Matlab內(nèi)部的每一個(gè)數(shù)據(jù)元素都是用雙精度數(shù) double 來(lái)表示和存儲(chǔ)的 變量輸出時(shí)用戶可以用format命令設(shè)置或改變輸出格式 短格式 Short 1 33330 0000短格式e方式 Shorte 1 3333e 001 2345e 06短格式g方式 Shortg 1 33330 0長(zhǎng)格式 Long 1 333333333333330 00000123450000長(zhǎng)格式e方式 Longe 1 33333333333333e 001 2345000000000e 06長(zhǎng)格式g方式 Longg 1 333333333333330 0000012345銀行格式 Bank 1 330 00十六進(jìn)制格式 Hex 3ff5555555553eb46231abfd71 格式 有理數(shù) Rational 1 32469 2000000000 c 字符串所有字符串都用單引號(hào)括起來(lái) s matlab 字符中中的每個(gè)字符 包括空格 都是字符串變量 矩陣或向量 中的一個(gè)元素 字符串中的字符以ASCII碼形式儲(chǔ)存并區(qū)分大小 用函數(shù)abs可以看到字符的ASCII碼 在Matlab中 字符串和字符矩陣基本上是等價(jià)的 s matlab 等價(jià)于 s matlab 第2章Matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)字符串函數(shù) 第2章Matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 字符串舉例 A China 中國(guó) 輸出帶引號(hào)的漢字 B 我是好學(xué)生 c Iamfine s3 char s y m b o l i c 用函數(shù)char生成字符串 double s3 字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)值代碼 abs s3 cellstr s3 字符矩陣轉(zhuǎn)換為字符串 b num2str a 數(shù)字轉(zhuǎn)換為字符串比較 b 2和str2num b 2 ab A B AB 中國(guó) 北京 d 單元型變量單元型變量是一種比較特殊的數(shù)據(jù)類型 本質(zhì)上講 單元型變量實(shí)際上是一種以任意形式的數(shù)據(jù)為元素的多維數(shù)組 單元型變量可以存放任何類型 任何大小的數(shù)據(jù) 其大小是不定的 A 1 2 3 4 A 1234 B 1 4 A abcd B 1x4double 2x2double abcd B為單元型變量 用花括號(hào) cellplot B celldisp B 第2章Matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) D a1 abcd D a2 1 D a3 1 2 3 4 DD a1 abcd a2 1a3 1234 D為結(jié)構(gòu)型變量 e 結(jié)構(gòu)型變量結(jié)構(gòu)型變量是另一種可以將不同類型數(shù)據(jù)組合在一起的數(shù)據(jù)類型 與單元型變量的不同在于結(jié)構(gòu)型變量是以指針?lè)绞絹?lái)傳遞數(shù)據(jù)的 C struct c1 1 c2 B c3 abcd C 1x3structarraywithfields c1c2c3C為結(jié)構(gòu)型變量 第2章Matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) f 矩陣 向量Matlab是以矩陣為基本運(yùn)算單元的 數(shù)組作為獨(dú)立的計(jì)算單元實(shí)體是不存在的 它的建立 存儲(chǔ)完全等同于矩陣 只是計(jì)算時(shí)在符號(hào)上做了不同的約定 向量是組成矩陣的基本元素之一 可以把行向量看成1 n階矩陣 把列向量看成n 1階矩陣 向量的基本運(yùn)算采用數(shù)組運(yùn)算法則 多項(xiàng)式多項(xiàng)式是以向量的形式表達(dá)的 可以是列向量也可以是行向量 p 1 2 3 poly2sym p ans x 2 2 x 3 m 3 4 5 poly2sym m ans 3 x 2 4 x 5 2 運(yùn)算符與操作符 數(shù)學(xué)運(yùn)算符 操作符 冒號(hào) 可以用來(lái)產(chǎn)生向量 用作矩陣的下標(biāo) 部分地選擇矩陣元素 進(jìn)行行循環(huán)操作 續(xù)號(hào) 表示一行未完 而在下一行繼續(xù) 分號(hào) 在方括號(hào)中 表示矩陣中行的結(jié)尾 用在每行的結(jié)尾 則不顯示該行運(yùn)算的結(jié)果 關(guān)于邏輯真假的規(guī)定 在所有的關(guān)系表達(dá)式和邏輯表達(dá)式中 輸入的任何非0數(shù)都被看作是 邏輯真 而只有0才被認(rèn)為是 邏輯假 所有關(guān)系表達(dá)式和邏輯表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果是一個(gè)由0和1組成的 邏輯矩陣 LogicalArray 矩陣中的1表示 真 0表示 假 邏輯矩陣是一種特殊的數(shù)值矩陣 與 數(shù)值類 有關(guān)的操作和函數(shù)對(duì)它也適用 但它又不同于普通的 數(shù)值 它還表示對(duì)事物的判斷結(jié)論 真 與 假 第2章Matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 關(guān)系操作符 邏輯操作符 MATLAB的關(guān)系操作符運(yùn)算法則 當(dāng)兩個(gè)變量是標(biāo)量a和b時(shí) 若a b之間關(guān)系成立 則關(guān)系運(yùn)算結(jié)果為1 若a b之間關(guān)系不成立 則關(guān)系運(yùn)算結(jié)果為0 當(dāng)兩個(gè)維數(shù)相同的矩陣A和B比較時(shí) 矩陣A B比較的是相同位置的元素 按標(biāo)量的運(yùn)算規(guī)則逐個(gè)進(jìn)行 關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果是一個(gè)和A維數(shù)相同的矩陣 它的元素由0和1組成 當(dāng)一個(gè)矩陣A和一個(gè)標(biāo)量b比較時(shí) 把標(biāo)量b和矩陣A的每一個(gè)元素按標(biāo)量關(guān)系運(yùn)算規(guī)則逐個(gè)比較 關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果是一個(gè)和數(shù)組A維數(shù)相同的矩陣 它是由0和1組成 優(yōu)先級(jí)由高到低為算術(shù)運(yùn)算 關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算 第2章Matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 第2章Matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) A 3 4 8 9 0 2 5 3 7 A 348902537 B 4 4 1 7 8 4 5 1 7 B 441784517 E A B E 001100010 NE A B NE 101111010 A0 A 5 A0 001100001 B0 B 6 B0 111001110 關(guān)系運(yùn)算舉例 MATLAB中邏輯操作符的運(yùn)算法則 如果兩個(gè)標(biāo)量a和b運(yùn)算 則 a b a b全是非0時(shí) 運(yùn)算結(jié)果是1 否則是0 a b a b中只要有一個(gè)非0 運(yùn)算結(jié)果為1 a 當(dāng)a是0時(shí) 運(yùn)算結(jié)果是1 否則是0 如果兩個(gè)維數(shù)相同的矩陣A和B參與運(yùn)算 則 將矩陣A和B相同位置上的元素按標(biāo)量的運(yùn)算規(guī)則逐個(gè)進(jìn)行運(yùn)算 運(yùn)算的結(jié)果是返回一個(gè)由0和1組成的與A具有同樣維數(shù)的矩陣 如果標(biāo)量b和矩陣A參與運(yùn)算 則 將標(biāo)量b和矩陣A中的每個(gè)元素進(jìn)行邏輯運(yùn)算 邏輯運(yùn)算的結(jié)果是返回一個(gè)由0和1組成的與A具有同樣維數(shù)的矩陣 邏輯 非 運(yùn)算是一元運(yùn)算符 服從數(shù)組運(yùn)算規(guī)則 在邏輯 與 或 非 三者中 非 的優(yōu)先級(jí)最高 與 與 或 具有相同的優(yōu)先級(jí) 從左向右執(zhí)行 通過(guò) 可以改變各操作符之間的優(yōu)先級(jí) 第2章Matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) A 3 4 8 9 0 2 5 3 7 A 348902537 B 4 4 1 7 8 4 5 1 7 B 441784517 AB A BAB 111101111 A B A BA B 111111111 C AC 000010000 cc A 3 B 6 cc 011000100 邏輯運(yùn)算舉例 第2章Matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 3 表達(dá)式及函數(shù) Matlab采用的是表達(dá)式語(yǔ)言 用戶輸入的語(yǔ)句由Matlab系統(tǒng)解釋運(yùn)行 用戶可以在Matlab的命令窗口中鍵入命令 也可以在編輯器內(nèi)編寫應(yīng)用程序 Matlab語(yǔ)句由表達(dá)式和變量組成 有兩種最常見的語(yǔ)句形式 表達(dá)式變量 表達(dá)式 t 6t 6 sin 5 t 6 ans 0 9918 y sin 5 t 6 y 0 9918 表達(dá)式由變量名 運(yùn)算符 數(shù)字和函數(shù)名組成 表達(dá)式將按常規(guī)的優(yōu)先紐從左至右執(zhí)行運(yùn)算 優(yōu)先級(jí)的規(guī)定是指數(shù)運(yùn)算級(jí)別最高 乘除運(yùn)算次之 括號(hào)可以改變運(yùn)算順序 書寫表達(dá)式時(shí) 賦值符 和運(yùn)算符兩側(cè)允許有空格 以增加可讀性 但在復(fù)數(shù)或符號(hào)表達(dá)式中要盡量避免空格 以防出錯(cuò) 表達(dá)式的末尾加 時(shí) Matlab系統(tǒng)只把數(shù)值賦給變量 不顯示計(jì)算結(jié)果 不加 時(shí) Matlab系統(tǒng)將會(huì)在該條語(yǔ)句的下面直接顯示運(yùn)算結(jié)果 第2章Matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 第2章Matlab語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) Matlab有十分豐富的函數(shù)資源 總共分為24類 常用有一下幾類 一般函數(shù)命令 GENERAL 操作符與操作 OPERATOR 數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu) DATETYPE 基本矩陣和矩陣操作 ELMAT 基本數(shù)學(xué)函數(shù) ELFUN 二維圖 PLOTXY 圖形句柄 GENGRAPH 三維圖 3DGRAPH 語(yǔ)言和程序設(shè)計(jì) LANGUAGE 文件輸入輸出函數(shù) IOFUN