完全手冊(cè)：MATLAB使用詳解-第3章-MATLAB7.0入門講課講稿

第3章MATLAB7.0入門(rùmén)MATLAB作為一種功能強(qiáng)大的工程軟件，其重要功能包括數(shù)值處理(chǔlǐ)、程序設(shè)計(jì)、可視化顯示、圖形用戶界面和與外部軟件的融合應(yīng)用等方面。本章主要針對(duì)初次接觸MATLAB的讀者，簡單介紹MATLAB的一些語法特點(diǎn)和規(guī)范，使讀者對(duì)MATLAB的操作和使用有一個(gè)大致的認(rèn)識(shí)，為以后的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。第一頁，共10頁。3.1基本(jīběn)數(shù)值計(jì)算MATLAB特點(diǎn)之一是操作界面友好，用戶可以直接在命令窗口中輸入操作命令并執(zhí)行，這是與其他眾多高級(jí)編程語言和開發(fā)(kāifā)環(huán)境有區(qū)別的。在命令窗口進(jìn)行操作時(shí)，讀者需要掌握MATLAB的一些基本語法及MATLAB規(guī)定的一些基本約定。本節(jié)主要以簡單數(shù)值計(jì)算為主線，介紹在命令窗口使用MATLAB的方法及約定俗成的一些規(guī)定，以方便后續(xù)章節(jié)有關(guān)MATLAB具體功能的學(xué)習(xí)。第二頁，共10頁。3.1.1使用基本數(shù)值(shùzí)計(jì)算功能基本數(shù)值計(jì)算功能是MATLAB最基本的功能之一。使用MATLAB進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，十分方便，因?yàn)橛脩艨梢灾苯釉诿畲翱谳斎胗?jì)算式，執(zhí)行后直接得到結(jié)果(jiēguǒ)。【例3.1】計(jì)算1~10數(shù)字的和。本例目的：了解MATLAB的基本數(shù)值計(jì)算功能。在命令窗口輸入計(jì)算式并執(zhí)行，即可以得到結(jié)果(jiēguǒ)，代碼如下。>>1+2+3+4+5+6+7+8+9+10ans=55符號(hào) 運(yùn)算 數(shù)學(xué)表達(dá)式 MATLAB表達(dá)式 + 加 m+n m+n - 減 m-n m-n * 乘 mn m*n 符號(hào) 運(yùn)算 數(shù)學(xué)表達(dá)式 MATLAB表達(dá)式 /或\ 除 mn m/n或n\m ^ 冪 mn m^n 注意：“/”和“\”分別稱為“左除”和“右除”，其功能對(duì)于基本的數(shù)值運(yùn)算沒有任何區(qū)別，但在矩陣運(yùn)算中，產(chǎn)生的結(jié)果(jiēguǒ)完全不同；另外，所有的運(yùn)算定義在復(fù)數(shù)域，對(duì)于方根運(yùn)算，系統(tǒng)只給出第一象限的解。第三頁，共10頁。3.1.2MATLAB常用(chánɡyònɡ)標(biāo)點(diǎn)讀者注意到，在計(jì)算完成顯示結(jié)果時(shí)，系統(tǒng)顯示的結(jié)果前都有“ans=”提示信息，表示系統(tǒng)默認(rèn)把計(jì)算所得的結(jié)果賦予變量“ans”，作為計(jì)算結(jié)果（answer）。如果用戶在輸入的表達(dá)式后加上分號(hào)“；”，MATLAB只會(huì)將計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在變量“ans”中，而不在屏幕上顯示出來；在需要查看或者(huòzhě)調(diào)用此結(jié)果時(shí)，用戶可直接輸入變量“ans”，第四頁，共10頁。3.2矩陣(jǔzhèn)處理MATLAB是一個(gè)以矩陣（matrix）處理軟件發(fā)展起來的工程軟件，其所有的數(shù)據(jù)處理都是建立在矩陣這個(gè)概念上的。用戶(yònghù)在MATLAB中可以對(duì)矩陣本身進(jìn)行多種形式的處理，以此作為進(jìn)行各種計(jì)算的基礎(chǔ)。MATLAB中還有一個(gè)數(shù)組的概念，數(shù)組和矩陣并不是同一個(gè)概念，兩者存在著本質(zhì)的區(qū)別。第五頁，共10頁。3.2.1操作(cāozuò)矩陣在MATLAB中，用戶可以生成任意需要的矩陣，下面的代碼就生成了一個(gè)(yīɡè)典型的矩陣。MATLAB不但可以生成簡單的矩陣，還可以處理很多有關(guān)矩陣的復(fù)雜問題。>>[1,2;3,4]ans=1234第六頁，共10頁。3.2.2分辨(fēnbiàn)矩陣和數(shù)組通過對(duì)魔術(shù)矩陣生成和驗(yàn)證的介紹，讀者應(yīng)該對(duì)MATLAB矩陣處理功能有了基本的認(rèn)識(shí)。在MATLAB中還有一個(gè)重要的概念，就是數(shù)組（array），很多參考書并沒有對(duì)兩者進(jìn)行專門的區(qū)別，讀者在實(shí)際運(yùn)用中往往(wǎngwǎng)也并不會(huì)因?yàn)榛煜齼烧叩年P(guān)系而產(chǎn)生錯(cuò)誤。但是筆者認(rèn)為，分清兩者本質(zhì)上的區(qū)別，對(duì)于更好地理解MATLAB是有幫助的。表MATLAB中矩陣(jǔzhèn)和數(shù)組的區(qū)別

矩陣數(shù)組概念數(shù)學(xué)元素程序中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理方式所屬領(lǐng)域數(shù)學(xué)線性代數(shù)信息科學(xué)形式二維一維、二維和多維包含元素類型數(shù)字?jǐn)?shù)字、字符等多種數(shù)據(jù)類型在MATLAB中，矩陣以數(shù)組的形式存在第七頁，共10頁。3.3數(shù)據(jù)(shùjù)可視化MATLAB可以進(jìn)行(jìnxíng)各種復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算和分析，并把結(jié)果以圖形圖標(biāo)的形式顯示給用戶，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化?！纠?.3】計(jì)算，，，并繪制的圖形。本例目的：了解MATLAB的數(shù)據(jù)可視化功能。在MATLAB命令窗口輸入如下代碼。>>[x,y]=meshgrid(-10:.5:10);%確定未知數(shù)x、y的范圍R=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;z=sin(R)./R;%計(jì)算z的值mesh(x,y,z,'EdgeColor','black')%調(diào)用mesh函數(shù)繪制三維維圖形第八頁，共10頁。3.4程序設(shè)計(jì)(chénɡxùshèjì)功能MATLAB7.0是一個(gè)成熟的工程軟件(ruǎnjiàn)，MATLAB也是一個(gè)高級(jí)編程語言，其語言的特殊性決定了應(yīng)用的廣泛。用戶可以直接在命令窗口逐行輸入命令并執(zhí)行，也可以和其他語言一樣，把一系列代碼存儲(chǔ)在一個(gè)文件中，調(diào)用這個(gè)文件來執(zhí)行所有代碼。在MATLAB中，存儲(chǔ)程序代碼的文件稱為M文件，后綴名為“.m”。單擊用戶界面工具欄中的