《Matlab数值数组》PPT课件.ppt

计算机实用软件,性质：专业限制 （指定）选修 课时：2理论 + 2上机 = 3学分 上机地点：实验A楼计算中心117机房 内容：MATLAB 考核：上机操作考试，开卷,Matlab基础知识,一、简介 二、基本操作 三、常量 四、变量 五、基本数学函数 六、M脚本文件,一、MATLAB简介,Matlab: Matrix Laboratry 矩阵实验室 MATLAB 是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。使用 MATLAB，您可以较使用传统的编程语言（如 C、C+ 和 Fortran）更快地解决技术计算问题。 MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱（单独提供的专用 MATLAB 函数集）扩展了 MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。 MATLAB 提供了很多用于记录和分享工作成果的功能。可以将您的 MATLAB 代码与其他语言和应用程序集成，来分发您的 MATLAB 算法和应用。,MATLAB的主要功能,此高级语言可用于技术计算 此开发环境可对代码、文件和数据进行管理 交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题 数学函数可用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以及数值积分等 二维和三维图形函数可用于可视化数据 各种工具可用于构建自定义的图形用户界面 各种函数可将基于 MATLAB 的算法与外部应用程序和语言（如 C、C+、Fortran、Java、COM 以及 Microsoft Excel）集成,Matlab 的版本,二、基本操作,命令窗口,当前工作目录,当前工作空间,输入命令的历史记录,命令 提示符,通过file菜单的Preferences命令，用户可以对matlab进行相关的设置,恢复Matlab的初始界面,若不小心关闭了matlab的某些窗口，可以在这里恢复matlab的默认界面。,Command Window,是进行各种MATLAB操作的最主要窗口，可键入各种送给MATLAB运作的指令、函数、表达式，并显示除图形外的所有运算结果。 Command Window对关键字、字符串、注释等采用不同的颜色表示。 常用命令： clc ：清除指令窗中显示内容（clear console） exit 或 quit 退出matlab,（1）用键盘在MATLAB指令窗中输入以下内容 (12+2*(7-4)/32 （2）在上述表达式输入完成后，按【Enter】键，该就指令被执行。 （3）在指令执行后，MATLAB指令窗中将显示以下结果。 ans = 2,说明：“”是提示符，“ans”是matlab的一个默认变量,Command History窗口,选中相应的命令历史记录，点击鼠标右键，可执行相应的操作,Workspace窗口,选中工作区中的变量，点击鼠标右键，可执行相应的操作,指令窗中指令行的编辑,三、常量,在采用IEEE浮点算法的计算机上，实数的数值范围大致为10-308 10308 Matlab 中的数默认是双精度实数(double)，表示方法同 C 语言 MATLAB的数值采用习惯的十进制表示，可以带小数点或负号。例如：,300 -10.1 0.001 9.45 1.27e3 1.2E-3,1、实数,2、数的输出格式,Matlab 中数的输出格式可以通过 format 命令指定. format 只改变变量的输出格式，但不会影响变量的值！,3、特殊的实数,pi：圆周率（pi只能用小写字母） Inf，inf：无穷大，如1/0 NaN,nan： not a number 非数，如0/0 eps：浮点运算相对精度 eps = 2-52 2.220410-16,Matlab中，上面这些量称为系统预定义变量(Predefined variable)，定义变量时，不要使用这些名称！,4、复数,复数的输入：,z1=3+4*i,z2=5-6*j,虚数单位：,数学运算符,+ 加法,- 减法,* 乘法,/ 右除, 乘方（幂运算）,Matlab 的数学运算符是定义在矩阵上的。,一个数在matlab中被看成11矩阵,对标量而言，这二者的作用没有区别；但对矩阵来说，“左除”和“右除”将产生不同的结果。,Matlab 的数学运算定义在复数域上。,求方根时，只返回处于第一象限的解, 左除,与复数相关的一些函数,变量是任何程序设计语言的基本元素之一。,Matlab 并不要求对所使用的变量进行事先声明，也不需要指定变量类型，Matlab 会自动根据所赋予变量的值或对变量所进行的操作来确定变量的类型。,在赋值过程中，如果变量已经存在，Matlab 会用新值代替旧值，并以新的变量类型代替旧的变量类型。,四、Matlab中的变量,赋值符： =,变量名长度不超过 63 ( Matlab6.5.1 版本以上 ) （老版本只能31个）,变量名必须以字母开头，可包含英文字母（大小写）、数字和下划线,1、变量的命名规则,变量名区分大小写,可以用 namelengthmax 函数查看你正在使用的matlab版本允许的变量名最多包含多少个字符,2、内存变量查阅、删除的指令,who 查阅matlab内存变量的简单信息 whos 查阅matlab内存变量的详细信息 clear 清除matlab工作空间中保存的变量 clear a 清除变量a clear x y 清除变量x和y（x和y之间不能用逗号） clear all 清除matlab工作空间中所有的变量、函数和mex文件,3、在workspace中对变量进行操作,右击标题栏可设置显示变量的哪些属性,右击变量名可出现此快捷菜单,双击变量名可打开Array Editor,五、基本数学函数,1、三角函数,查看matlab帮助文件中函数的具体信息：doc sin,2、双曲函数,3、指数和对数函数,4、取整函数和余数,5、离散数学函数,练习： 在Matlab的命令窗口用交互式方式完成下面的计算,六、Matlab脚本文件,是一串按用户意图排列而成matlab指令集合 文件的扩展名为.m，文件为纯文本文件（可用记事本等纯文本编辑器进行编辑） 文件按Maltab变量名的规则进行命名，不可包含中文等字符，否则无法在Maltab中进行调用（虽然可以正常存盘）。 脚本文件运行后，所产生的变量都驻留在matlab的 基本工作空间（base workspace）中。,1、脚本文件的创建、打开,新建.m文件,打开已有的.m文件,2、脚本文件的编辑、保持、运行,运行.m文件，也可在command windows窗口中输入文件名执行 （文件扩展名不能输）,行尾加分号，则这一行的执行结果不会在command windows中显示，可以加快脚本的执行速度。(显示大量的运算结果是很费时间的),保存脚本文件，文件名必须按Maltab变量名的规则进行命名，不可包含中文等字符，否则无法在Maltab中进行调用,3、M脚本文件的运行路径(path),若M脚本文件不是保存在Matlab的当前工作目录下，则第一次运行文件时会出现上面的对话框，此时选择”change Directory”或“Add to Path”都可以。Path还可用“File”菜单下的“Set Path”命令进行设置。,4、脚本文件中的注释语句,% 以一个%开头的行是注释行,不被解释和执行 % 以两个%开头的注释行构成一个cell