MATLAB的基本语法.ppt

2.2 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。,format (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) 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,a2,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。 ab运算等效于求a*x=b的解；而a/b等效于求x*b=a的解。 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 = 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)&(A7) %判断A中，哪些元素大于3小于7 A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B = 1 1 1 1 1 0 0 0 0 C = 0 0 0 1 1 1 0 0 0,六、程序流程控制,1、for循环语句,for 循环变量起始值:步长:终止值 循环体 end,步长缺省值为1,for n=1:7 x(n)=sin(n*pi/10); 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 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; 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,),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,