第二讲基础知识

1、第二讲 基础知识介绍MATLAB的变量变量、数据类型数据类型以及矩矩阵阵的的基本基本操作操作。2 22.1 MATLAB的变量2.1.1 变量命名命名与赋值赋值2.1.2 预定义预定义变量2.1.3 变量的管理管理3 32.1.1 变量命名与赋值变量命名q在MATLAB中，变量名是以字母开头以字母开头，后接字母字母、数字数字或下画下画线线的字符序列，最多63个字符。n例如：x、x_1、xy1q在MATLAB中，变量名区分字母的大小写区分字母的大小写。不支持中文字符中文字符语句4 42.1.1 变量命名与赋值赋值qMATLAB赋值语句有两种格式：n变量名变量名 = 表达式表达式；在该语句形式下，

2、MATLAB将右表达式的值赋给左边的变量。n表达式表达式；在该语句形式下， MATLAB将表达式的值赋给的预定义变量预定义变量ans。q注释以%开头。5 52.1.2 预定义变量预定义变量可以预定义变量可以被重新赋值被重新赋值。 初始值 重新赋值6 62.1.3 变量的管理显示显示内存变量q显示在工作空间工作空间中已经驻留的变量清单。q主要命令：qwho % %显示变量名显示变量名qwhosqwhos在给出变量名的同时，还给出它们的还给出它们的维数、所占字节数以维数、所占字节数以及变量的类型及变量的类型。7 72.1.3 变量的管理删除删除MATLAB工作空间中的变量q全部删除全部删除命令：n

3、clear工作空间窗口工作空间窗口专门用于内存变量的管理。变量编辑器Array Editor8 82.1.3 变量的管理保存保存内存变量q利用MAT文件可以把当前工作空间当前工作空间中的一些有用变量长长久地久地保留下来。qMAT是MATLAB保存数据的一种标准格式二进制文件，扩展名是.mat。 兼容性不好9 92.1.3 变量的管理点击工作空间窗口的save按钮则保存所有保存所有变量变量利用命令命令生成与导入MAT文件qsave 文件名 变量名表load 文件名 变量名表q例如：nsave mydata a bnload mydataq实现变量定点定点保存10102.2 MATLAB的数据类型

4、2.2.1 数值类型2.2.2 逻辑类型2.2.3 字符类型和字符串2.2.4 结构体类型11112.2.1 数值类型数值的类型q整数q浮点数qInfqNaN数值的输出格式12122.2.1 数值类型整数qMATLAB支持1、2、4和8字节的有符号整数和无符号整数。q数据类型的名称、表示范围和转换函数转换函数如下表所示：13132.2.1 数值类型浮点数qMATLAB有单精度和双精度两种浮点数。q浮点数的存储空间、表示范围和转换函数如下表所示： 14142.2.1 数值类型Inf ( inf ) & NaNqInf和Inf分别表示正正无穷大无穷大和负无穷大负无穷大。n除法运算中除数为0

5、或者运算结果溢出都会导致Inf或-Inf的运行结果。qNaN在MATLAB中表示一个既不是实数也不是实数也不是复数不是复数的数值。MATLAB 对除数为0的情况会发出警告警告但运算仍可进行15152.2.1 数值类型数值的输出输出格式用“format”命令设置数值输出格式。qformat 格式符格式符n短格式短格式(short)n短格式短格式e方式方式(short e)n长格式长格式(long)n长格式长格式e方式方式(long e)n银行格式银行格式(bank) n十六进制格式十六进制格式(hex) “format”命令只影响影响数值的输出格式输出格式，而不影不影响响数据的计算和存储计算和存

6、储。16162.2.2 逻辑类型MATLAB中的逻辑类型（logical）包含true和false，分别由1和0表示。在MATLAB中用函数logical()将任何非零的数值非零的数值转换为true（即1），将数值数值0转换为false（即0）。17172.2.3 字符类型和字符串在MATLAB中，数据类型（char）表示一个字符。一个char类型的1n数组称为字符串string。18182.2.4 结构体类型结构体类型是一种由若干属性（field）组成的MATLAB数组，其中的每个属性可以是任意数据类型。19192.3 MATLAB矩阵及其基本操作在MATLAB中，所有的数据所有的数据均以二

7、维、三维或高维矩阵的形式存储矩阵的形式存储，每个矩阵的单元可以是数值类型、逻辑类型、字符类型或者其他任何任何数据类型数据类型。 2.3.1 矩阵的构造构造2.3.2 矩阵大小的改变大小的改变2.3.3 矩阵元素的操作元素的操作2.3.4 矩阵信息的获取信息的获取2.3.5 矩阵结构的改变结构的改变20202.3.1 矩阵的构造简单矩阵简单矩阵构造特殊矩阵特殊矩阵构造行向量行向量构造21212.3.1 矩阵的构造简单矩阵构造简单矩阵构造qMATLAB矩阵构造符为“”。同一行元素元素依次放入矩阵构造符内，并且以空格空格或者逗逗号号分隔；行与行行与行之间用分号分号分隔。q在MATLAB中，生成矩阵时

8、无须无须对矩阵的维数和类型进行说明说明，MATLAB会根据用户所输入的内容自动自动进行配置。q矩阵元素也可是表达式矩阵元素也可是表达式(MATLAB将自动计算结果)22222.3.1 矩阵的构造简单矩阵构造简单矩阵构造q已建好的小矩阵小矩阵可拼接成大矩阵大矩阵，从而利用已建好的矩阵建立更大的矩阵。23232.3.1 矩阵的构造特殊特殊矩阵构造q在MATLAB中提供了一些函数函数用来构造特殊矩阵。24242.3.1 矩阵的构造特殊特殊矩阵构造（续表）25252.3.1 矩阵的构造特殊矩阵构造示例示例26262.3.1 矩阵的构造行向量构造qMATLAB提供了向量构造符“:”。q常用的用法如下：n

9、a : b以 a 为起点，且所有取值在 a 与 b之间的向量。 na : s : b 返回以 a为起点，以 s 为步长步长，且所有取值在 a 与 b 之间的向量。 默认步长是默认步长是1 12.3.1 矩阵的构造行向量构造函数：linspace(a,b,n)qa、b、n三个参数分别表示开始开始值值 a a、结束结束值值 b b和元素元素个数个数 n n。生成从 a 到 b 之间线性分布的 n 个元素的行向量，n n 如果省略则默认值为默认值为100100。qx6 = linspace(0,2*pi,5) %从0到2*pi等分成5个点2727默认值为默认值为1001002.3.1 矩阵的构造行向

10、量构造函数：logspace(a,b,n)qa、b、n三个参数分别表示开始开始值值10a 、结束结束值值10b和数据数据个数个数 n n，n n 如果省略则默认值默认值为为 50 50。生成从从 10a 到到 10b 之间之间按对数等分按对数等分的 n 个元素的行向量。qx7 = logspace(0,2,3) %从1到100对数等分成3个点2828默认值为默认值为505029292.3.2 矩阵大小的改变矩阵的合并合并矩阵行列的删除删除30302.3.2 矩阵大小的改变矩阵的合并q使用构造符构造符“”q矩阵合并函数合并函数31312.3.2 矩阵大小的改变矩阵行列的删除行列的删除q将要删除矩

11、阵的行或者列赋予一个空赋予一个空矩阵矩阵 。q命令为：n删除行q矩阵名矩阵名 (n,:) = n删除列q矩阵名矩阵名 (:,n) = 32322.3.3 矩阵元素的操作本小节将介绍存取矩阵元素元素值的方法。 q访问单个单个元素q线性引用引用元素q访问多个多个元素33332.3.3 矩阵元素的操作访问单个单个元素q对于二维矩阵A，访问访问其第第m行第行第n列列元素的命令：nA( m , n )q对元素进行重新赋重新赋值值的命令：nA(m,n) = 5534342.3.3 矩阵元素的操作线性引用引用元素q对于矩阵A，线性引用元素格式为A(k)。通常用于行向量行向量或列列向量向量，也可用于二维可用于

12、二维矩阵矩阵。qMATLAB按列优先列优先排列的一个长列向量长列向量格式（线性引用元素）来存储存储矩阵元素。35352.3.3 矩阵元素的操作访问多个多个元素q操作符“:”q若A是二维矩阵，其主要用法如下：nA(:,:)返回矩阵A的所有元素nA(i,:)返回矩阵A第i行的所有元素nA(i,k1:k2)返回矩阵A第i行的自k1到k2列的所有元素nA(:,j)返回矩阵A第j列的所有元素nA(k1:k2,j)返回矩阵A第j列的自k1到k2行的所有元素q若A是多维矩阵，也可以通过类似的方法实现对其访问。36362.3.4 矩阵信息的获取本小节介绍如何获取矩阵的信息。 q矩阵尺寸信息尺寸信息q元素的数据类型数据类型q矩阵的数据结构数据结构37372.3.4 矩阵信息的获取矩阵尺寸信息q矩阵尺寸函数矩阵尺寸函数38382.3.4