matlab基本功能汇总.doc

第一章 基本程序 1.1 常用标号 ； 区分行；屏蔽运行结果的现实； ， 区分列；函数参数间隔； ： 功能较多 （ ） 定义运算的优先级； 【 】 矩阵定义标志等； . 连接语句； 字符串标识符； ！ 调用操作系统运算； % 注释语句标识；1.2 运算符号 + 加法 - 减法 * 乘法/ 左除与右除 乘方sqrt（x） 开方 注意：在矩阵运算中要注意点乘/除与乘/除的区别。两个矩阵a和b，a*b表示正常的矩阵运算，而a.*b则表示aij与对应的bij相乘后得到的结果。 例：a=【1 2；3 4】，b=【1 2,3 4】， 则a*b=【7 10；15 20】，而a.*b=【1 4；9 16】1.3 常见命令 cd /!idr 显示或改变工作目录,后者显示更详细。 cle 清除工作窗 clear 清除内存变量 hold on/off 图形保持/改变命令 clc 清除命令窗口显示内容，但不清除工作空间。 who 查看当前工作空间变量名。 whos 查看变量名细节。1.4 基本数据类型 1.4.1 常量 i，j：虚数单位 pi：圆周率 NaN：表示不定值 inf：无穷大（infinit） eps：0元素的误差限 exp（1）：e 1.4.2 变量1) 长度规范：所有变量名不得超过63位2) 区分大小写3) 变量名必须以字母开头，由字母，数字，下划线等组成，但不得出现标点或特殊符号。4) 符号变量：sym（x）把x当做符号变量，可以防止转化成近似小数运算。 1.4.3 字符串 1 字符串的内容通过单引号括起来2 字符串中的每个字符都是字符数组额一个元素3 字符串命名规则同变量相同4 【str1，str2】 将str1与str2连接到一块5 str（x） 查看str的第x个字符6 str（x:y） 查看str的第x到第y个字符7 abs（str） 将字符串变为ASCII码8 char（a） 将ASCII码变为字符串 char（43）=+ num2str（a） 将数变为字符串 num2str（43）=439 eval(str) 将括号内的字符串视为语句运行10 strcmp（str1，str2） 比较两个字符串是否相同， 返回0不同，1相同11 strncom（str1，str2，x） 比较两字符串第x个字符是否相同， 返回0不同，1相同12 字符额查找与替换strfind（str，a） 查看字符a在字符串中出现的位置strfind（str1，str2） 在较长字符串中查找较短字符串的位置 （两字符串所处位置前后无所谓，只与长度有关）strrep（str1，str2，str3） 在str1中找到str2并用str3替代13 字符运算比较 = 等于 = 不等于 大于 （比较ASCII值大小返回1为真，返回0为假） = 大于等于 1.4.4 向量及矩阵（1)向量 a=1:1:10 从1到10，相差1 a=linspace（1，10，5） 从1到10，5等分 dot（a1，a2） 两向量a1，a2点积 cross（a1，a2） 两向量a1，a2叉积（a1，a2维数不能超过3） dot（a1，cross（a2，a3） 三向量混合积（2） 矩阵 a=【1,2,3；4,5,6；7，8,9】 逗号必须加，不加是数组 a=rand【6】 生成一个6维随机矩阵 rank（a） 求矩阵a的秩 第二章 画图程序2.1二维画图汇总 2.1.1基本画图函数（1） plot(x) 当x 为一向量时，以x 元素的值为纵坐标，x 的序号为横坐标值绘制曲线。当x 为一实矩阵时，则以其序号为横坐标，按列绘制每列元素值相对于其序号的曲线，当x 为m n 矩阵时，就由n 条曲线。（2）plot(x,y) 以x 元素为横坐标值，y 元素为纵坐标值绘制曲线。（3）plot(x,y1,x,y2,) 以公共的x 元素为横坐标值，以y1,y2, 元素为纵坐标值绘制多条曲线。（4） semilogx（x，y）横轴为对数形式 semilogy（x，y）纵轴为对数形式 loglog（x，y） 横轴纵轴均为对数形式（5）figure（1） 新建图形窗口且序号为1 2.1.2 线型及颜色选择y 黄 - 实线 . 点 大于号输入方式：plot(x,y1,r+-,x,y2,k*:) 2.1.3 图形修饰grid on (/off) 给当前图形标记添加（取消）网络xlable(string) 标记横坐标ylabel(string) 标记纵坐标title(string) 给图形添加标题text(x,y,string) 在图形的任意位置增加说明性文本信息gtext(string) 利用鼠标添加说明性文本信息axis(xmin xmax ymin ymax) 设置坐标轴的最小最大值2.1.4 图像的对比显示（1） 同一张图中绘制线段hold on(/off)命令，将新产生的图形曲线叠加到已有的图形上例: x=0:pi/10:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x); y3=x; y4=log(x); plot(x,y1,x,y2) hold on plot(x,y3) plot(x,y4) hold off（2） 同一页面显示多幅图表 subplot(m,n,k)函数，将图形窗口分隔成nm个子图，并选择第k 个子图作为 当前图形，然后在同一个视图窗口中画出多个小图形。例： x=0:pi/10:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x); y3=exp(x); y4=log(x); subplot(2,2,1); plot(x,y1); subplot(2,2,2); plot(x,y2); subplot(2,2,3); plot(x,y3); subplot(2,2,4); plot(x,y4);2.2三维画图汇总 2.2.1 曲线图 plot3(x1,y1,z1,x2,y2,z2,.)，其中x1,y1,z1,x2,y2,z2,等分别为维数相同的向量，分别存储着曲线的三个坐标值，该函数的使用方式和plot 类似，也可以采用多种的颜色或线型来区分不同的数据组，只需在每组变量后面加上相关字符串即可实现该功能。 2.2.2 曲面图第三章 矩阵运算3.1 常用操作 rank（a） 求矩阵a的秩 【u，v】=eig（a） 求矩阵a的特征向量与特征值，并将特征向量赋 【u，v】=eigs（a） 给矩阵u，特征值赋予向量v svd（a），svds（a） 求矩阵a的奇异值 cond（a，x） 求矩阵a的第x个范数（默认是第二个），范数 用来衡量矩阵的病态程度，越大病态越严重。 rcond（a，x） 范数的倒数 trace（a） 求a的迹 null（a） 求a的零空间函数 orth（a） 正交空间函数3.2 矩阵的分解【l，u】=lu（a） lu分解【q，r】=qr（a） 正交分解【u，v】=eig（a） 特征值分解3.3特殊矩阵的生成【】 空矩阵a=diag（v，k） 对角矩阵：v为某向量，k为v偏离主对角a=diag（v)=diag（v，0） 线的列数。a=rand（x，y） 生成x行，y列的随机矩阵（0-1的均匀分布)a=randn(x,y) 生成x行，y列的随机矩阵 （均值0，方差1的正态分布）a=vader（v) 范德蒙矩阵a=magic（x） 魔术矩阵：每行每列及每条对角线之和相同a=hilb（x） 希尔伯特矩阵zeros（x，y） 0矩阵3.4特殊矩阵的处理reshape（a，x，y） 变维处理，将矩阵a变为x行y列的矩阵 （元素个数不能改变） rot90（a） 将矩阵逆时针旋转90rot90（a，-1） 将矩阵顺时针旋转90flipud（a） 上下翻转fliplr（a） 左右翻转triu（a） 提取上三角矩阵tril（a） 提取下三角矩阵diag（a） 抽取主对角线向量diag（a，x） 抽取偏移对角线x列的对角线向量a（x，：） 抽取矩阵a第x行a（：，y） 抽取矩阵a第y列b（m1：m2，n1：n2）=a 矩阵扩展：m2-m1+1=a行维数 n2-n1+1=a列维数【a，b】 合并a，b矩阵a 矩阵a的转置a. 共轭转置exp（a） 指数运算（针对每个元素）log（a） 对数运算sqrt(a) 开方运算a（x，y） 找出矩阵a的第x行，第y列元素sort（a，1） 矩阵a每列按从小到大排列sort（a，2） 矩阵a每行按从小到大排列第四章 循环语句4.1 for循环for语句的格式为：1 for 循环变量=表达式1：表达式2：表达式3 循环体语句 end其中表达式1的值为循环变量的初值，表达式2的值为步长，表达式3的值为循环变量的终值。步长为1时，表达式2可以忽略。2 for 循环变量=矩阵表达式 循环体语句 end 执行过程为依次将矩阵各列元素赋给循环变量，然后执行循环体语句，直至格列元素处理完毕。4.2 while循环while语句的格式为： while（条件） 循环体语句 end 执行过程为：若条件成立，则执行循环体语句，执行完再判断条件是否成立，如果不成立则跳出循环。4.3 break语句和continue语句 break语句用于终止循环的执行。当在循环体执行该语句时，程序将跳出循环，继续执行循环语句的下一语句。continue语句控制跳过循环体中的某些语句。当在循环体内执行到该语句时，程序将跳过循环体中所剩下的语句，继续下一次循环。第五章 函数文件5.1 函数文件基本结构 函数文件由function语句引导，其基本结构为： function 输出形参表=函数名（输入形参表） 注释说明部分 函数体语句其中以function开头的一行为引导行，表示该M文件是一个函数文件。函数名的命名规则与变量名相同。输入形参为函数的输入参数，输出形参为函数的输出参数。当输出形参多于一个时，则应该用方括号括起来。5.2 函数调用函数调用的一般格式是：【输出实参表】=函数名（输入实参表）要注意的是，函数调用时各实参出现的顺序、个数，应与函数定义的形参顺序、个数一致，否则会出错。函数调用时，先将实参传递给相应的形参，从而实现参数传递，然后再执行函数的功能。5.3 函数参数的可调性 在调用函数时，Matlab用两个永久变量nargin和nargout分别记录调用该函数时的输入实参和输出实参的个数。只要在函数文件中包含这两个变量，就可以准确知道该函数文件被调用时的输入输出参数个数，从而决定函数如何进行处理。例：function y1 y2 y3=funtest(x1,x2,alpha)%输入参数个数控制if nargin = 2 %如果输出参数个数大于等于两个，计算第二个输出参数值 y2=y1.2; if nargout = 3 %如果输出参数的个数大于等于三个，计算第三个输出参数的值 y3=2*y2; end endend 第六章 输入/输出函数6.1 textread函数1 textread命令可以按列读取ascii文件中的元素，每一列中可能含有不同的数据类型。形式：【a，b，c，.】=textread（filename，format，n）其中filename代表打开的文件的名字，format是用于每一行数据类型的字符串，n代表要读取的行数（如果没有n，则该命令读完这个文件。格式字符串与函数fprintf格式化描述的字符串相同。例如，假设文件test_input.dat包含下列数据。James Jones 0+ 3.51 22 yesSally Smith A+ 3.28 23 No这些数据用下面函数读取【first，last，blood，gpa，age，answer】=textread（test_input.dat,%s%s%s%f%d%s） 这个函数可以通过在格式描述符前面加一个星号的方式来跳过某些所选项。例如，下面的语句只从文件只读取first，last和gpa。first,last,gpa=textread(test_input.dat,%s%s%*s%f%*d%*s)2 函数textread要比load命令简单有效的多。load命令假设输入文件中的所有数据都是同一类型它不支持在不同的列上有不同的数据。此外，它把所有的数据都存储在一个数据中。相反地，函数textread允许每一列都有独立的变量，当和由不同类型的数据组成的列运算时，它更加的方便。3 与之对应的还有textscan函数textscan更适合读入大文件；textscan可以从文件的任何位置开始读入，而textread 只能从文件开头开始读入；textscan也可以从上一次textscan结束的位置开始读入，而textread不能；textscan只返回一个数组（其实应该说是一个细胞矩阵），而textread要返回多个数组；textscan提供更多转换读入数据的选择；textscan提供给用户更多的配置参数。4 类似函数还有txtread，xslread等（没有scan）6.2 关于load和save命令的进一步说明 save命令把MATLAB工作区数据存储到硬盘，load命令把硬盘上的数据拷贝到工作区中。save命令即可用特殊的二进制格式mat file存储数据，也可用普通的ascii码格式存储数据。save命令的形式为savefilenamelistofvariablesoptions 如果只有save命令，那么当前工作区内的所有数据存储在一个名为matlab.mat的文件中。如果后面有一个文件名，那么这些数据将会存储在“filename.mat”的文件。如果后面还包括一系列的变量，那么就只存储这些特殊的变量。 支持save命令的参数如下表所示。参数 描述mat 以mat文件格