Matlab工程应用基础000021Matlab语言程序设计.ppt

基本要求 1 了解Matlab的各种数据类型 2 掌握Matlab的运算符与操作符的含义和用法 3 掌握Matlab基本表达式并了解其常用函数分类 4 熟练掌握Matlab的程序结构 顺序结构 循环结构和分支结构 与流程控制语句 5 了解并初步掌握Matlab的数据文件的读写 6 学会Matlab的M文件的编写方法 包括命令文件和函数文件 了解M件的调试命令和调试方法 第2章Matlab语言程序设计 1 Matlab数据类型变量和常量数字变量的格式字符串单元型变量结构型变量矩阵 向量多项式 a 变量和常量变量 包括函数 的命名规则 由英文字母 数字和下划线混合组成 不得包含空格和标点 第一个字符必须是英文字母 最多包括31个字符 对字母的大小写敏感 局部变量和全局变量永久变量 常量 只能在某一函数体内使用 而不能从其他函数和Matlab工作空间访问的变量 就是局部变量 在几个函数及Matlab函数中都能使用的变量就是全局变量 全局变量名应尽可能大写 并由globe声明 Matlab永久变量 b 数字变量Matlab内部的每一个数据元素都是用双精度数 double 来表示和存储的 变量输出时用户可以用format命令设置或改变输出格式 短格式 Short 1 33330 0000短格式e方式 Shorte 1 3333e 001 2345e 06短格式g方式 Shortg 1 33330 0长格式 Long 1 333333333333330 00000123450000长格式e方式 Longe 1 33333333333333e 001 2345000000000e 06长格式g方式 Longg 1 333333333333330 0000012345银行格式 Bank 1 330 00十六进制格式 Hex 3ff5555555553eb46231abfd71 格式 有理数 Rational 1 32469 2000000000 c 字符串所有字符串都用单引号括起来 s matlab 字符中中的每个字符 包括空格 都是字符串变量 矩阵或向量 中的一个元素 字符串中的字符以ASCII码形式储存并区分大小 用函数abs可以看到字符的ASCII码 在Matlab中 字符串和字符矩阵基本上是等价的 s matlab 等价于 s matlab 第2章Matlab语言程序设计字符串函数 第2章Matlab语言程序设计 字符串举例 A China 中国 输出带引号的汉字 B 我是好学生 c Iamfine s3 char s y m b o l i c 用函数char生成字符串 double s3 字符串转换为数值代码 abs s3 cellstr s3 字符矩阵转换为字符串 b num2str a 数字转换为字符串比较 b 2和str2num b 2 ab A B AB 中国 北京 d 单元型变量单元型变量是一种比较特殊的数据类型 本质上讲 单元型变量实际上是一种以任意形式的数据为元素的多维数组 单元型变量可以存放任何类型 任何大小的数据 其大小是不定的 A 1 2 3 4 A 1234 B 1 4 A abcd B 1x4double 2x2double abcd B为单元型变量 用花括号 cellplot B celldisp B 第2章Matlab语言程序设计 D a1 abcd D a2 1 D a3 1 2 3 4 DD a1 abcd a2 1a3 1234 D为结构型变量 e 结构型变量结构型变量是另一种可以将不同类型数据组合在一起的数据类型 与单元型变量的不同在于结构型变量是以指针方式来传递数据的 C struct c1 1 c2 B c3 abcd C 1x3structarraywithfields c1c2c3C为结构型变量 第2章Matlab语言程序设计 f 矩阵 向量Matlab是以矩阵为基本运算单元的 数组作为独立的计算单元实体是不存在的 它的建立 存储完全等同于矩阵 只是计算时在符号上做了不同的约定 向量是组成矩阵的基本元素之一 可以把行向量看成1 n阶矩阵 把列向量看成n 1阶矩阵 向量的基本运算采用数组运算法则 多项式多项式是以向量的形式表达的 可以是列向量也可以是行向量 p 1 2 3 poly2sym p ans x 2 2 x 3 m 3 4 5 poly2sym m ans 3 x 2 4 x 5 2 运算符与操作符 数学运算符 操作符 冒号 可以用来产生向量 用作矩阵的下标 部分地选择矩阵元素 进行行循环操作 续号 表示一行未完 而在下一行继续 分号 在方括号中 表示矩阵中行的结尾 用在每行的结尾 则不显示该行运算的结果 关于逻辑真假的规定 在所有的关系表达式和逻辑表达式中 输入的任何非0数都被看作是 逻辑真 而只有0才被认为是 逻辑假 所有关系表达式和逻辑表达式的计算结果是一个由0和1组成的 逻辑矩阵 LogicalArray 矩阵中的1表示 真 0表示 假 逻辑矩阵是一种特殊的数值矩阵 与 数值类 有关的操作和函数对它也适用 但它又不同于普通的 数值 它还表示对事物的判断结论 真 与 假 第2章Matlab语言程序设计 关系操作符 逻辑操作符 MATLAB的关系操作符运算法则 当两个变量是标量a和b时 若a b之间关系成立 则关系运算结果为1 若a b之间关系不成立 则关系运算结果为0 当两个维数相同的矩阵A和B比较时 矩阵A B比较的是相同位置的元素 按标量的运算规则逐个进行 关系运算的结果是一个和A维数相同的矩阵 它的元素由0和1组成 当一个矩阵A和一个标量b比较时 把标量b和矩阵A的每一个元素按标量关系运算规则逐个比较 关系运算的结果是一个和数组A维数相同的矩阵 它是由0和1组成 优先级由高到低为算术运算 关系运算和逻辑运算 第2章Matlab语言程序设计 第2章Matlab语言程序设计 A 3 4 8 9 0 2 5 3 7 A 348902537 B 4 4 1 7 8 4 5 1 7 B 441784517 E A B E 001100010 NE A B NE 101111010 A0 A 5 A0 001100001 B0 B 6 B0 111001110 关系运算举例 MATLAB中逻辑操作符的运算法则 如果两个标量a和b运算 则 a b a b全是非0时 运算结果是1 否则是0 a b a b中只要有一个非0 运算结果为1 a 当a是0时 运算结果是1 否则是0 如果两个维数相同的矩阵A和B参与运算 则 将矩阵A和B相同位置上的元素按标量的运算规则逐个进行运算 运算的结果是返回一个由0和1组成的与A具有同样维数的矩阵 如果标量b和矩阵A参与运算 则 将标量b和矩阵A中的每个元素进行逻辑运算 逻辑运算的结果是返回一个由0和1组成的与A具有同样维数的矩阵 逻辑 非 运算是一元运算符 服从数组运算规则 在逻辑 与 或 非 三者中 非 的优先级最高 与 与 或 具有相同的优先级 从左向右执行 通过 可以改变各操作符之间的优先级 第2章Matlab语言程序设计 A 3 4 8 9 0 2 5 3 7 A 348902537 B 4 4 1 7 8 4 5 1 7 B 441784517 AB A BAB 111101111 A B A BA B 111111111 C AC 000010000 cc A 3 B 6 cc 011000100 逻辑运算举例 第2章Matlab语言程序设计 3 表达式及函数 Matlab采用的是表达式语言 用户输入的语句由Matlab系统解释运行 用户可以在Matlab的命令窗口中键入命令 也可以在编辑器内编写应用程序 Matlab语句由表达式和变量组成 有两种最常见的语句形式 表达式变量 表达式 t 6t 6 sin 5 t 6 ans 0 9918 y sin 5 t 6 y 0 9918 表达式由变量名 运算符 数字和函数名组成 表达式将按常规的优先纽从左至右执行运算 优先级的规定是指数运算级别最高 乘除运算次之 括号可以改变运算顺序 书写表达式时 赋值符 和运算符两侧允许有空格 以增加可读性 但在复数或符号表达式中要尽量避免空格 以防出错 表达式的末尾加 时 Matlab系统只把数值赋给变量 不显示计算结果 不加 时 Matlab系统将会在该条语句的下面直接显示运算结果 第2章Matlab语言程序设计 第2章Matlab语言程序设计 Matlab有十分丰富的函数资源 总共分为24类 常用有一下几类 一般函数命令 GENERAL 操作符与操作 OPERATOR 数据类型和结构 DATETYPE 基本矩阵和矩阵操作 ELMAT 基本数学函数 ELFUN 二维图 PLOTXY 图形句柄 GENGRAPH 三维图 3DGRAPH 语言和程序设计 LANGUAGE 文件输入输出函数 IOFUN