Matlab基本用法Word格式.docx
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；
functionhandle为函数句柄类型，将在后面的“M脚本文件和M函数文件、函数句柄”部
分提到；
java类供JAVAAPI应用程序接口使用，本文不进行说明。
最后说明一下，matlab也支持复数操作，赋值的时候直接输入即可，比如：
a=1+2i;
2、基本输入输出
输入：
v=input（'
message'
）%将用户输入的内容赋给变量v
'
s'
）%将用户输入的内容作为字符串赋给变量v
keyboard%用户可以从键盘输入任意多个指令
v=yesinput（'
prompt'
default,possib）
%prompt为文字提示，default为缺省设置“值”，possib为设置值的范围。
%该指令无法在notebook中运行。
输出：
disp（a）
%显示变量a的内容，另一种显示变量内容的方法是输入变量名，但是这样显示的结果带有
“a=”。
1、运算符
（1）关系操作符
==~=>
>
=<
<
=
（2）涉及相互关系的集合运算符
&
|~xor
%xor相异元素返回1，相同元素返回0
2、IF
（1）基本：
if逻辑判断式
……
end
（2）多重判断：
......
elseif逻辑判断式
else逻辑判断式
end
3、switch-case结构
和C的switch语句一样
switch变量
case数值1
……
case数值2
case数值k%当变量等于数值k的时候，执行本组命令，然后跳出该结构。
otherwise
……%该命令可以不存在，在变量不等于前面所有的检测值的时候，执行此组命
endcase
4、try-catch结构
try%只有当matlab执行本组命令发生错误时，后一组命令才会被执行
catch
……%如果此组命令执行又出错，matlab将终止该结构。
%可以调用lasterr函数查询出错原因。
如果函数的运行结果为一个空串，则表明这组命令
被成功执行了。
1、while
while表达式
2、for
forx=数值
%其中的数值可以是数组；
或者是类似下面的表达“1:
4”，表示从1到4循环；
还可以是“
1:
0.1:
4”，表示以0.1为步长从1到4循环。
1、数值数组
matlab中数组不需要声明。
（1）对一维数值数组赋初值
逐个元素输入：
x=[12pi/2]
冒号生成：
x=1:
4
定数线性采样法：
x=linspace（a,b,n）
%相当于第一个数为a，最后一个数为b，以n为采样点数等间距采样。
x=logspace（a,b,n）
%相当于第一个数为10a，最后一个数为10b，以n为采样点数等间距采样。
（2）对一维数值数组的寻访
x（3）%寻访第三个元素
x（[123]）%寻访第1，2，3个元素
x（1:
3）%寻访第1到3个元素
x（3:
-1:
1）%由前三个元素倒排成子数组
x（find（x>
0.5））%由大于0.5的元素构成的子数组
（3）对二维数值数组赋初值
逐个赋值：
x=[1,2,3;
3,4,6;
7,8,9]
%“;
”为二维数组“行”的分隔符号，而“,”和空格为同一行元素的分隔符。
整列赋值：
x（:
[4,5]）=4%第4、5列赋值为4
元素重排：
A=reshape（1:
9,3,3）
%将1到9重新排列成一个（3*3）矩阵，注意matlab是列“优先”，即先排第一列再排第二
列，而不是按行来排。
（4）二维数组元素的标识和寻访
“全下标”标识：
A（3,5）%第3行第5列元素
“单下标”标识：
对于一个（m*n）维数组A中第r行第c列元素，其“单下标”表示为：
A（l）
%这里l=（c-1）*m+r
2、数组运算和矩阵运算
（1）数组运算
指令
含义
A.'
相当于conj（A'
），conj的作用help一下吧……
A=s
把标量s赋给A的每个元素
s+B
标量s分别与B元素之和
s-B,B-s
标量s分别与B元素之差
s.*A
标量s分别与A元素之积
s./B,B.\s
s分别被B的元素除
A.^n
A的每个元素自乘n次
A.^p
对A的各个元素分别求非整数幂
p.^A
以p为底，分别以A的元素为指数求幂
A+B
对应元素相加
A-B
对应元素相减
A.*B
对应元素相乘
A./B
A的元素被B的对应元素除
B.\A
同上
exp（A）
以e为底，分别以A的元素为指数求幂
log（A）
对A的各个元素求对数
sqrt（A）
对A的各个元素求平方根
f（A）
求A各个元素的函数值
A#B
对应元素的关系运算，#代表关系运算符
A@B
对应元素的逻辑运算，@代表逻辑运算符
（2）矩阵运算
A'
共轭转置
s*A
S*inv（B）
B阵的逆乘s
A^n
A阵为方阵时，自乘n次
A^p
方阵A的非整数乘方
p^A
A阵为方阵时，标量的矩阵乘方
矩阵相加
矩阵相减
A*B
矩阵相乘
A/B
A右除B
B\A
A左除B
expm（A）
A的矩阵指数函数
logm（A）
A的矩阵对数函数
sqrtm（A）
A的矩阵平方根函数
funm（A,'
FN'
）
一般矩阵函数
3、逻辑数组
看例子就明白了：
A=zeros（2,5）;
%预生成一个（2*5）全零数组
A（:
）=-4:
5;
%运用“全元素”方法向A赋值
L=abs（A）>
3%产生一个与A同维的“0-1”逻辑值数组
islogical（L）%判断L是否逻辑值数组。
输出若为1，则是
X=A（L）%把L中逻辑值为1对应的A元素取出
4、字符串数组
（1）字符串数组赋初值
S=['
aa'
'
bb'
]
或者：
S=char（'
还可以：
S=str2mat（'
'
）%这里空串会产生空行
而：
S=str2cat（'
）%这里空串不会产生空行
（2）字符串操作函数
int2str%把整数数组转换为串数组
num2str%把非整数数组转换为串数组
mat2str%把数值数组转换为串数组
%请使用help搜索其他的字符串操作函数。
5、元胞数组
元胞数组和一般数值数组和字符串数组不同，其元素可以是任意类型和大小的对象。
这
和C的结构型数组有些类似。
（1）创建元胞数组
有以下两种创建方式：
外标识元素赋值：
a=char（'
）;
b=1:
9;
c=2:
d=[1+2i];
A（1,1）={a};
A（1,2）={b};
A（2,1）={c};
A（2,2）={d};
内涵的直接赋值：
A{1,1}=a;
A{1,2}=b;
A{2,1}=c;
A{2,2}=d;
（2）元胞数组内容的调取
注意在这里（）访问的是元胞，用{}访问的是元胞中存储的内容。
比如：
a=A（1，1）
显示：
a=
[12char]
a=A{1，1}
aa
bb
所以用{}而不是（）调取元胞数组内容。
6、构架数组
构架数组和元胞数组类似，但其每个构架（地位相当于元胞数组的元胞）必须划分“域”
后才能使用。
看下面的例子：
green_house（2,3）.name='
六号房'
green_house（2,3）.param.temperature=30；
green_house（2,3）.param.humidity=10；
green_house
屏幕显示：
23structarraywithfields:
name
param
（1）在一个构架上进行的增减域的操作会影响到整个数组。
（2）增减子域不会影响到其他构架。
7、空数组
（1）有下面几种产生空数组的方法：
a=[]
b=ones（2,0）%ones的作用原本是产生一个全1的数组
c=zeros（2,0）%zeros的作用原本是产生一个全0的数组
d=eye（2,0）%eye的作用原本是产生一个对角元全为1的数组
f=rand（2,3,0,4）%rand的作用原本是产生随即数组。
（2）空数组可用于子数组的删除和数组大小的收缩
2）=[]
m文件分两种：
函数和脚本。
1、matlabscriptfile:
脚本文件没有输入输出，对工作空间（workspace）中的变量进行操作。
任何可执行的matlab命令都可以写入脚本文件。
先来看一个简单的例子：
例1:
产生一个20元素的一维随机数组并画出。
解:
新建一个m文件命名为randplt.m（或者任何你喜欢的名字）,在其中加入如下两行代码
:
data=randn（1,20）;
plot（data）;
保存后选择debug/run菜单或按F5键运行,观察workspace中多出了一个变量data。
脚本文件执行时,就如同将文件中的每一条命令依次输入到matlab命令行中一样,顺次执
行。
你可以尝试在commandhistory窗口中按住ctrl键选择几行执行过的命令并单击鼠标右
键在快捷菜单中选择creatMfile来快速创建一个m文件。
2、matlabfunction
函数文件可以接受输入和给出输出,当然也可以没有,就像c语言的函数。
matlab函数最大的
书写特点（同C比起来）是它的输出变量定义在函数名前面。
看一例:
例2:
matlab内部函数std给出数组的标准差std=sqrt（sum（X）/N）,编写函数stderr求实验误
差err=sqrt（sum（X）/（N*（N-1）））,代码如下：
functionerr=stderr（arr）
%实验误差（标准差估计）
%caculatealongeachcolumnofarr
err=std（arr）./sqrt（size（arr,1）-1）;
文件存为stderr.m,运行时输入a=[1;
2;
3];
建立一个列数组a,然后输入stderr（a）则给出
a的方差。
（若输入行数组则发散,因N-1=0）
此例中输入变量为arr,函数名为stderr,输出变量err,此三者皆写在关键字function后
面同一行。
无需再使用return将err的值返回。
注意:
（1）函数文件的命名要使用文件内主函数声明的名称,否则出错。
（2）函数内部可以嵌套子函数并为该文件的主函数调用,只需将子函数写在主函数代码后
面。
（3）一个函数可以有多个输入输出。
如function[y1,y2]=myfun（x1,x2,x3）
例1中的m文件可在第一行前插入一行：
functionrandplt
保存后则该文件成为一个没有输入输出宗量的函数。
一般来说matlab中执行同样的任务使用函数文件比脚本文件的效率高。
3.函数句柄的使用
函数句柄起到c语言中函数指针的作用。
例3:
编写函数求出数组arr1和arr2的标准差（std）以及误差（stderr）。
编写如下文件并保存为erreval.m
function[s1,s2]=erreval（err,arr1,arr2）
%err为所调用的误差函数,s1,s2分别返回arr1和arr2的误差.
s1=feval（err,arr1）;
s2=feval（err,arr2）;
此文件的输入包含"
函数变量"
通过函数句柄实现函数变量err的赋值。
运行时先运行如下命令建立数组arr1,arr2:
arr1=[1;
arr2=[10;
20;
30];
然后输入
[std1,std2]=erreval（@std,arr1,arr2）
[stderr1,stderr2]=erreval（@stderr,arr1,arr2）
执行后返回四个误差值。
@std,@stderr为两误差函数的函数句柄。
打开文件：
fid=fopen（filename,permission）
%其中的permission为打开类型，具体可查阅matlab的帮助文档。
读文件：
[A,count]=fread（fid,size,precision）
%A为存放读入数据的变量。
%count为可选参数，存放成功读取的数据个数。
%fid为文件指针。
%size为要求读入的数据量大小，缺省状态下读到文件末尾。
%presision为读出数据格式。
写文件：
count=fwrite（fid,A,precision）
图像的精细控制大有文章可做，这里只介绍一些做图最常用的基本命令。
1．二维数据的可视化
设x,y为两等长的一维数组，若要将x,y对应位置的元素做图，可使用以下命令：
plot（x,y）;
如果使用：
plot（x）;
就相当于：
s=size（x）;
plot（x,[1:
s
（2）]）;
我们可以对线型和色彩做控制，比如plot（x,y,'
.r'
）画出的是红色点线。
线型和色彩控制值如下表：
线型
符号
-
：
-.
--
实线
虚线
点划线
双划线
色彩
b
g
r
c
m
y
k
w
蓝
绿
红
青
品红
黄
黑
白
2．三维数据的可视化
plot3最容易理解：
plot3（X,Y,Z）;
另外的两个基本命令是：
mesh（X,Y,Z）%画网线图。
mesh（Z）%以Z矩阵列行下标为x,y轴自变量画网线图。
surf（X,Y,Z）%画曲面图。
surf（Z）%以Z矩阵列行下标为x,y轴自变量画曲面图。
3．图像控制命令
figure%打开新的作图窗口
axis（[0,pi,-1,1]）%控制坐标轴的范围
title（'
pic'
）%为图像增加标题
gridon%显示坐标网格
legend%显示图例
holdon%在画下一幅图的时候，保留之前的图。
holdoff%停止保留之前的图。
colorbar%显示颜色条
boxon%显示三维图的长方体边框
%全文结束。
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