MATLAB課件第2章：MATLAB基本語(yǔ)法

第2章MATLAB基本語(yǔ)法

■變量■矩陣的賦值■矩陣的初等運(yùn)算■矩陣的基本運(yùn)算函數(shù)■矩陣的邏輯運(yùn)算主要內(nèi)容2.1變量

1、標(biāo)識(shí)符：表示變量名,常量名,函數(shù)名和文件名的字符串（1）由字母、數(shù)字、下劃線等符號(hào)組成，第一個(gè)字母必須是英文字母。（2）變量和常量最長(zhǎng)不要超過(guò)19個(gè)字符，多余截取。（3）函數(shù)和文件名通常不超過(guò)8個(gè)字符。（4）變量名大小寫(xiě)敏感。2.1變量

（5）MATLAB中的特殊變量名，應(yīng)避免使用。例如：

ans----默認(rèn)臨時(shí)變量

pi----πeps----計(jì)算機(jī)中的最小數(shù)

inf----無(wú)窮大

NaN----非數(shù)或不定數(shù)（如：0/0）

i或j----虛數(shù)單位2.1變量

2、變量類(lèi)型：（1）數(shù)值：內(nèi)部只有一種類(lèi)型為雙精度（8個(gè)字節(jié)，64位），實(shí)數(shù)為1個(gè)雙精度數(shù)，復(fù)數(shù)為兩個(gè)雙精度數(shù)。但輸出顯示格式有8種。可用format命令來(lái)改變顯示格式。例如：

formatshort顯示5位數(shù)(pi:3.1416)formatlong顯示15位數(shù)(pi:3.14159265358979)formatbank顯示貨幣格式(pi:3.14)2.1變量

數(shù)字顯示的8種格式Matlab命令顯示形式說(shuō)明formatlong3.14159265358979316位十進(jìn)制formatshorte3.1416e+0005位十進(jìn)制數(shù)加指數(shù)formatlonge3.141592653589793e+00016位十進(jìn)制數(shù)加指數(shù)formathex400921fb54442d1816位十六進(jìn)制formatbank3.14兩位小數(shù)format++正、負(fù)或零formatrat355/113分?jǐn)?shù)近似formatshort(默認(rèn))3.14159二位整數(shù)，四位小數(shù)2.1變量

2、變量類(lèi)型：（2）字符(串)：用單引號(hào)表示。如：a=’abc’

實(shí)際上是一個(gè)單個(gè)字符的ASCII碼組成的行向量。2.1變量

3、矩陣◆MATLAB中的變量或常量都代表一個(gè)矩陣，所有的變量運(yùn)算其實(shí)都是矩陣運(yùn)算。單個(gè)值實(shí)際上是1*1階矩陣?！艟仃囋乜梢允菙?shù)值(實(shí)數(shù)或復(fù)數(shù))或字符串?！粢粋€(gè)由矩陣表示的變量可以是一個(gè)數(shù)、一組數(shù)、一個(gè)文件（如語(yǔ)音）、一幅圖象等。2.1變量

3、矩陣◆矩陣（Matrix）與數(shù)組(Array)的關(guān)系：矩陣運(yùn)算有著嚴(yán)格理論數(shù)組運(yùn)算一般指元素運(yùn)算2.1變量

4、變量的查看：who/whos5、變量的保存和恢復(fù)：save文件名（缺省后綴為.mat）例如：savemyvarload文件名例如：loadmyvar2.2矩陣的賦值1、矩陣的直接賦值（1）基本賦值

1）使用[]2）同一行元素用空格或‘，’隔開(kāi)

3）不同行用‘；’隔開(kāi)

例如：a=[123;456]（2）復(fù)數(shù)的賦值：例如:z=1+2i或1+2jz=[1+2i3+4i]z=[13]+[24]*i2.2矩陣的賦值注意：

①賦值結(jié)尾為“；”則不顯示結(jié)果。

②一行不夠時(shí)，可用“…”換行。

③矩陣的階數(shù)也可通過(guò)下列函數(shù)獲得：對(duì)于一維，m=length(a)為矩陣a的長(zhǎng)度。例如：a=[123]length(a)為32.2矩陣的賦值注意：

③矩陣的階數(shù)也可通過(guò)下列函數(shù)獲得：對(duì)于二維，[m,n]=size(a),m為行數(shù)，n為列數(shù)例如：a=[123;456]size(a)為[23]2.2矩陣的賦值2、矩陣元素的賦值（1）元素用(m,n)的形式表示第m行n列的元素值，可直接引用和賦值。例如，a(2,1)=4,若將其改為9，則可用a（2，1）=9。注意：如果元素下標(biāo)超出原矩陣的維數(shù)，矩陣將自動(dòng)擴(kuò)大，多出的元素自動(dòng)為0。

2.2矩陣的賦值2、矩陣元素的賦值（2）給全行或全列賦值:用“：”代替行或列。如：a(4,:)=[11121314]b(:,5)=[5;8;10;12]注意：行數(shù)或列數(shù)必須與原矩陣相同。2.2矩陣的賦值3、矩陣的變換（1）抽?。河稍仃囍械牟糠衷貥?gòu)成新矩陣。如：b=a([2,4],[1,3])

表示第2，4行與第1、3列交叉元素組成新矩陣。2.2矩陣的賦值3、矩陣的變換（2）抽去：使用空矩陣[]（無(wú)元素），將矩陣整行/列刪除。如：a([2,4],：)=[]

將2、4行刪除

a(：,[2])=[]

將第2列刪除2.2矩陣的賦值3、矩陣的變換（3）組合：由多個(gè)矩陣組成一個(gè)新矩陣，但行列應(yīng)正好。如：a=[123;456];b=[789;101112];c=[ab];d=[a;b];（4）轉(zhuǎn)置：b=a'（行變列）例如：a=[123;456]，則a'=[14;25;36]2.2矩陣的賦值（5）排列：b=a(:)將所有列排成一列。例如：a=[123;456];a(:)=[1;4;2;5;3;6];

若先轉(zhuǎn)置再排列，即實(shí)現(xiàn)按行排列。（6）變換函數(shù)：

fliplr(a)(矩陣左右翻轉(zhuǎn))（flip翻leftright）

flipud(a)(矩陣上下翻轉(zhuǎn))……3、矩陣的變換2.2矩陣的賦值4、間隔賦值（適合批量數(shù)據(jù)）（1）變量=（first：increment：last）形式如：t=(0：0.1：1)則t=[0,0.1,0.2,…,1]（2）線性間隔函數(shù)linspace(first，last，num)

從first開(kāi)始到last結(jié)束共num個(gè)元素，間隔為（last-first）/(num-1)

如：t=linspace(0，1，11),t=[0,0.1,…,1]2.2矩陣的賦值4、間隔賦值（適合批量數(shù)據(jù)）（3）對(duì)數(shù)間隔函數(shù)logspace(first，last，num)

從10first開(kāi)始到10last結(jié)束共num個(gè)元素如：t=logspace(0，1，11),t=[100,100.1,…,101]2.2矩陣的賦值5、基本矩陣（1）空陣：[](當(dāng)操作無(wú)結(jié)果時(shí)，返回空陣)（2）全0矩陣：zeros(m,n)

例如：zeros(2,3)=[000；000]（3）全1矩陣：ones(m,n)（4）單位矩陣：eye(n)(對(duì)角線為1的方陣)（4）隨機(jī)矩陣：rand(m,n)2.2矩陣的賦值6、文件賦值（1）波形文件（.wav）：即音頻文件讀波形文件：a=wavread(‘文件名’)，如：a=wavread(‘morse.wav’)

寫(xiě)波形文件：wavwrite(a,’文件名’)

波形文件播放：用wavplay或sound，如：wavplay(a);2.2矩陣的賦值6、文件賦值（2）圖象文件（.BMP/JPG…等）讀圖象文件：a=imread(‘文件名’)，如：b=imread(‘sz.jpg’)

寫(xiě)圖象文件：imwrite(b,’文件名’)

顯示圖象文件：image(a)2.3矩陣的初等運(yùn)算1、加減法：矩陣的加減就是對(duì)應(yīng)元素的加減。如：a=[123];b=[456],則a+b=[578],如果矩陣與一常數(shù)（標(biāo)量）相加減，則把該常數(shù)看成是同階的矩陣。例如：a+5=[678]2.3矩陣的初等運(yùn)算2、乘法（1）矩陣相乘：m×p階矩陣A與p×n階矩陣B的乘積是一個(gè)m*n階矩陣。例如：a=[123];b=[456]則：a*b’=[20].（2）矩陣與常數(shù)相乘等于每個(gè)元素乘以該常數(shù)，例：2*a。2.3矩陣的初等運(yùn)算2、乘法（3）矩陣元素相乘（數(shù)組相乘）：使用“.*”相乘的兩個(gè)矩陣階數(shù)應(yīng)相同。例如：a=[123];b=[456]

則：a.*b=[41018]2.3矩陣的初等運(yùn)算3、除法（1）矩陣的除法右除，“/”：A/B=A*B-1(B的逆矩陣inv(B))，

B必須是方陣,A與B列應(yīng)相等。左除，“\”：A\B=A-1*B,A必須是方陣，A與B行應(yīng)相等。

（2）矩陣除以常數(shù)，等于每個(gè)元素除以常數(shù)，使用普通除法/。2.3矩陣的初等運(yùn)算3、除法（3）矩陣元素的除法(數(shù)組相除)：“./”：A./B為A各元素除以B中各元素。“.\”：A.\B=B./A2.3矩陣的初等運(yùn)算4、乘方（1）矩陣乘方：（乘方是乘法的擴(kuò)充，為保證合法性，要求矩陣為方陣）A^標(biāo)量：例A^2,A^0.2

（2）元素的乘方：

a)A.^標(biāo)量：例A=[12],A.^2=[14]2.3矩陣的初等運(yùn)算4、乘方b)標(biāo)量.^A：例3.^A=[39]c)A.^B：A、B同階例A=[12],B=[34]，則A.^B=[116]2.4矩陣的基本運(yùn)算函數(shù)1、矩陣的運(yùn)算函數(shù)（見(jiàn)附錄A）◆指數(shù)函數(shù)：expm（）%變量必須是方陣

◆對(duì)數(shù)函數(shù)：logm（）%變量必須是方陣

◆開(kāi)方函數(shù)：sqrtm（）%變量必須是方陣

◆三角函數(shù)（25個(gè)）：例如：t=[123],y=sin(t)◆指數(shù)/對(duì)數(shù)函數(shù)（7個(gè)）：例如：exp()◆復(fù)數(shù)函數(shù)（8個(gè)）：例如：abs()取?！羧≌瘮?shù)（7個(gè)）：例：round()四舍五入2.4矩陣的基本運(yùn)算函數(shù)2、矩陣元素的運(yùn)算（基本函數(shù)庫(kù)elfun）1、關(guān)系運(yùn)算：

共6種：〉（大于）〈（小于）〉=（大于等于）