数学软件Matlabppt课件

1、数学软件数学软件 Matlab 数据类型n 变量与常量变量与常量 n 数值型数据数值型数据 n 逻辑型数据逻辑型数据n 字符与字符串字符与字符串 n 细胞细胞celln 构外型数据构外型数据n 句柄句柄主要内容主要内容q 变量变量l 变量是任何程序设计言语的根本元素之一。变量是任何程序设计言语的根本元素之一。l Matlab 变量的特点：变量的特点：变量变量l 不要求事先声明也无法声明不要求事先声明也无法声明l 不需求指定变量类型：不需求指定变量类型： 根据所赋的值或对变量所进展的操作来确定变量的类型根据所赋的值或对变量所进展的操作来确定变量的类型l 变量的类型可以随时改动：变量的类型可以随时

2、改动： 在赋值过程中，假设变量曾经存在，在赋值过程中，假设变量曾经存在，Matlab 会用新值替会用新值替代旧值，并以新的数据的类型替代旧的变量类型代旧值，并以新的数据的类型替代旧的变量类型假设可以事先给数组分配空间，那么可以提高程序的执行效率假设可以事先给数组分配空间，那么可以提高程序的执行效率l 必需以字母开头，含字母大小写、数字和下划线必需以字母开头，含字母大小写、数字和下划线l 变量名长度不超越变量名长度不超越 65 ( Matlab6.5.1 版本以上版本以上 )l 区分大小写区分大小写变量变量q 变量命名要求变量命名要求q Matlab 预定义常量预定义常量i,j虚数单位虚数单位r

3、ealmin 最小正浮点数最小正浮点数pi圆周率圆周率realmax 最大正浮点数最大正浮点数eps浮点运算相对精度浮点运算相对精度intmin最小整数最小整数Inf无穷大无穷大intmax最大整数最大整数NaN/nan 不定值不定值Matlab 数据类型数据类型l numeric：数值：数值l char：字符：字符l logical：逻辑：逻辑l cell：单元、细胞、元胞：单元、细胞、元胞l struct：构造：构造l Matlab 常用的数据类型有：常用的数据类型有：Matlab 数据类型数据类型MatlabR2019b 中的数据类型中的数据类型l 为了提高数值计算的精度，假设没有指定数

4、据类型，那么一为了提高数值计算的精度，假设没有指定数据类型，那么一切的数都被看作是双精度的浮点数切的数都被看作是双精度的浮点数l 运用整型数据或单精度数据可以节约内存空间运用整型数据或单精度数据可以节约内存空间数值型数值型数值型数据数值型数据整数整数浮点数浮点数带符号带符号无符号无符号单精度单精度双精度双精度数据类型数据类型取值范围取值范围转换函数转换函数带符号带符号 8 位整型位整型-27,27 1int8带符号带符号 16 位整型位整型-215 , 215 1int16带符号带符号 32 位整型位整型-231 , 231 1int32带符号带符号 64 位整型位整型-263 , 263 1

5、int64无符号无符号 8 位整型位整型0 , 28 1uint8无符号无符号 16 位整型位整型0 , 216 1uint16无符号无符号 32 位整型位整型0 , 232 1uint32无符号无符号 64 位整型位整型0 , 264 1uint64整型数据整型数据q Matlab 提供四种带符号整型和四种无符号整型提供四种带符号整型和四种无符号整型x1=11x2=15x3=16x4=127x5=255x6=255x7=0举例举例x1=int8(11);x2=int8(15.49);x3=int8(15.5);x4=int8(130);x5=uint8(255);x6=uint8(256);

6、x7=uint8(-1);l 一样整型数据之间的运算，结果为同类型的整数一样整型数据之间的运算，结果为同类型的整数l 不同整型数据之间不能进展运算！不同整型数据之间不能进展运算！l 整型数据可以和双精度标量进展数值运算，结果为整数。整型数据可以和双精度标量进展数值运算，结果为整数。在运算过程中坚持浮点运算精度，最后将结果转换成整型。在运算过程中坚持浮点运算精度，最后将结果转换成整型。整型数据不能与双精度数组进展运算整型数据不能与双精度数组进展运算整型数据运算规那么整型数据运算规那么q 整型数据运算规那么：整型数据运算规那么：x=int8(11); y=int8(5); z=x*y % OKx=

7、int8(11); y=int16(5); z=x*y % ERROR!x=int8(11); y=1,2; z=x*y % ERROR! 例：例：最大整数与最小整数最大整数与最小整数intmax(int8);intmin(int8);intmax(uint8);intmin(uint8);intmax;intmin;intmax(int32);intmin(int32);l intmax 和和 intmin 函数：查询不同整型数据所能表示的最大函数：查询不同整型数据所能表示的最大整数和最小整数整数和最小整数l single：将数据转换成单精度浮点数：将数据转换成单精度浮点数l double：

8、将数据转换成双精度浮点数：将数据转换成双精度浮点数operandsingledoubleint/uintcharlogicalsinglesinglesinglesinglesingledoublesingledoubleint/uintdoubledouble浮点数与其它类型数据运算表浮点数与其它类型数据运算表浮点数浮点数l 浮点数：单精度占浮点数：单精度占 4 个字节和双精度占个字节和双精度占 8 个字节个字节X最大和最小浮点数最大和最小浮点数 例：例：realmax(single);realmin(single);realmax(double);realmin(double);realm

9、ax;realmin;realmax(double);realmin(double);l realmax 和和 realmin ：查询单精度和双精度所能表示的最大：查询单精度和双精度所能表示的最大浮点数和最小浮点数浮点数和最小浮点数 l 直接输入：直接输入：l 运用运用 complex 函数函数复数复数q 复数的输入方法复数的输入方法z=3+4iz=complex(3,4)z=complex(3)z=complex(3,0)虚部与虚数单位之间不能留空格虚部与虚数单位之间不能留空格整型数据相关函数整型数据相关函数浮点数相关函数浮点数相关函数复数相关函数复数相关函数其它相关函数其它相关函数判别数据

10、类型相关函数判别数据类型相关函数q 字符串和字符数组字符串和字符数组l 字符串必需用单引号括起来字符串必需用单引号括起来l 字符串是由多个字符组成的字符行向量字符串是由多个字符组成的字符行向量字符串字符串字符与字符串运算是各种高级言语不可短少的部分，字符与字符串运算是各种高级言语不可短少的部分，Matlab具有强大的字符处置才干。具有强大的字符处置才干。str1=Matrix Laboratorystr2=M,a,t,r,i,xl 字符数组必需是方的，即每行的字符个数必需相等字符数组必需是方的，即每行的字符个数必需相等str3=M,a,t; r,i,xl 字符串中的每个字符包括空格都是字符串的

11、一个元素字符串中的每个字符包括空格都是字符串的一个元素字符串字符串str=Matrix;str(3)size(str)str=Matrix;double(str(3);int16(str);l Matlab中字符是以中字符是以 ASCII 码存储的，因此区分大小写，可码存储的，因此区分大小写，可用用 double 等函数查看一个字符的等函数查看一个字符的 ASCII 码码l 运用运用 char 函数函数ASCII 码码 字符串字符串字符串的输入字符串的输入l 直接输入直接输入str1=Matrix; str2=Laboratory;str=str1, str2;str=str1; str2;

12、/ ERROR!str=char(77,97,116,108,97,98)str=char(str1,str2)l 生成一个字符数组，第一行为生成一个字符数组，第一行为 str1，第二行为，第二行为 str2l 数组的列数数组的列数=max(length(str1), length(str2)字符与数的转换字符与数的转换q 字符串、字符数组与数值数组之间的转换字符串、字符数组与数值数组之间的转换l 按按 ASCII 码转换码转换l 字符字符 数：数：double、int8、int16、. l 数数 字符：字符：charl 直接将数转换成字符直接将数转换成字符l 字符字符 数：数：str2num

13、 仅限于字符串由数字构成仅限于字符串由数字构成l 数数 字符：字符：num2str、int2str、mat2stra=97, 97.3; 97.8, 98;str1=char(a);str2=num2str(a);str3=int2str(a);str4=mat2str(a);举例举例l char 的输入参数范围为的输入参数范围为 0,65535，当输入参数中有小，当输入参数中有小数时，直接将小数部分舍去。数时，直接将小数部分舍去。l num2str 直接将每个数字转换成字符直接将每个数字转换成字符l mat2str 把整个矩阵转换成字符行向量，包括矩阵中的把整个矩阵转换成字符行向量，包括矩阵

14、中的方括号、空格方括号、空格 和和 分号逗号自动去除分号逗号自动去除a=1,2,3;b=num2str(a);c=2*a; % c=?d=2*b; % d=?l 数值数组转换为字符数组后，外表上看象一个数值数组，数值数组转换为字符数组后，外表上看象一个数值数组，但此时的元素是字符而不是数！但此时的元素是字符而不是数！char、double、int8、int16 等是按等是按 ASCII码码 进展转换进展转换str2num、num2str、int2str、mat2str是直接进展转换是直接进展转换字符串的合并字符串的合并q 程度合并程度合并l 直接运用中括号直接运用中括号l 运用运用 strca

15、t 函数函数 str1=hello , world!str2=strcat(hello ,world!)l 运用运用 strcat 时，系统会自动去除原字符串结尾处的空格时，系统会自动去除原字符串结尾处的空格l 程度合并得到的是一个更长的字符串程度合并得到的是一个更长的字符串 字符串的合并字符串的合并q 垂直合并垂直合并l 直接运用中括号直接运用中括号l 运用运用 strvcat 函数函数 str3=Matrix ; Laboratorystr4=strvcat(Matrix,Laboratory)l 在中括号中用分号实现垂直合并，必需保证每个字符串在中括号中用分号实现垂直合并，必需保证每个字

16、符串的长度相等，否那么需用空格补齐的长度相等，否那么需用空格补齐l 用用 strvcat 合并，系统会自动为较短的字符串补充空格合并，系统会自动为较短的字符串补充空格l 垂直合并得到的是一个字符数组垂直合并得到的是一个字符数组 字符串的执行字符串的执行q 执行字符串所表示的表达式或命令：执行字符串所表示的表达式或命令： evalstr=1+2;a=eval(str)str=A=magic(3);eval(str)str1=figure(1); mesh(peaks(60);str2=figure(2); waterfall(peaks(60);eval(str1)eval(str2)函函 数数

17、功功 能能函函 数数功功 能能strcmp字符串比较字符串比较strrep字符串替换字符串替换strcmpi字符串比较：字符串比较：忽略大小写忽略大小写strncmp 比较字符串的前比较字符串的前n个字个字符符upper转换为大写转换为大写lower转换为小写转换为小写blanks产生空字符串产生空字符串deblank 删除字符串中的空格删除字符串中的空格strmatch查找匹配字符串查找匹配字符串findstr 在一个字符串中查找在一个字符串中查找另一字符串另一字符串strjust对齐字符数组，对齐字符数组，包括左对齐，右包括左对齐，右对齐和居中对齐和居中strtok返回字符串中第一个返回字

18、符串中第一个分隔符分隔符 ( 空格，回车空格，回车和和Tab键键 ) 前的部分前的部分字符串相关函数字符串相关函数q 细胞变量的表示方法类似于带有下标的数组，但这些下标细胞变量的表示方法类似于带有下标的数组，但这些下标不是用圆括号括起来，而是运用大括号。不是用圆括号括起来，而是运用大括号。q 普通数组中的每个元素都必需具有一样的数据类型，而细普通数组中的每个元素都必需具有一样的数据类型，而细胞那么没有此要求。胞那么没有此要求。细胞数组细胞数组/单元单元/元胞元胞q Matlab 从从 5.0 版开场引入了一种新的数据类型版开场引入了一种新的数据类型 细胞细胞 ( cell )，该构造可以把不同类型的数据纳入到一个变量中。，该构造可以把不同类型的数据纳入到一个变量中。细胞数组举例细胞数组举例l 用赋值语句直接定义用赋值语句直接定义 l 用用 cell 函数预先分配空间，然