前言

一、matlab系统环境

1.matlab的界面

换行方式

前言

matlab第一节：基础知识

一、matlab系统环境

1.matlab的界面

换行方式

2.设置当前文件夹

cd函数怎么建立

3.工具区窗口

4.简单的赋值应用

clear:清屏。

5. matlab的搜索路径

变量——>内部函数——>程序文件——>当前文件夹下的程序文件——>文件搜索路径下文件夹的程序文件

如果定义变量时，请不要使用已有的特定函数名。

如何设置文件搜索路径

1.用path命令设置文件搜索路径。例如:

>>path(path,'e:\mat.work')

2.用对话框设置文件搜索路径。

思考:

(1）如果在当前文件夹和搜索路径文件夹下建立了一个同名的M文件，那么在命令行窗口输入文件名时，执行哪个文件?

程序文件搜索顺序现在当前文件夹中搜索再在文件搜索路径中查找

(2)如果用户建立的文件即没有保存在文件夹下，也没有保存在文件搜索路径中，那么在命令行窗口输入文件名时，会出现什么信息?

出现错误信息

二、matlab数值数据

1.数值数据类型的分类

1.整型：

(1)无符号:8位（00000000~11111111）

(2)带符号:8位（10000000~01111111)

uint8函数将数值数据转换为无符号的8位整数，int8函数将数值数据转换为带符号8位整数

>>x=int8(129)
x=
   127  %%带符号的最大为127，所以转换时只能转成127
>>x=uint8(129)
x=
   129  %%无符号的最大为255，所以转换后仍为129

2.浮点型：

(1)单精度:四个字节

(2)双精度:八个字节(精度更高）（数值数据默认为双精度）

使用single，将其他类型的数转换为单精度。

使用double，转换为双精度

>>class(4)
ans=
double   %%调用class函数
>>class(single(4))
ans=
single   %%调用single函数

3.复数型：

复数类型包括实部与虚部两个部分，实部和虚部默认为双精度型，虚部单位用i或j表示

>>6+5i
ans=6.0000+5.0000i
>>6+5j
ans=6.0000+5.0000i

使用real函数求实部，用imag函数求虚部

2.数值数据输出格式

format命令的格式:format格式符

>>format long
>>50/3
ans=16.666666666666668
>>format
>>50/3
ans=16.6667   %%format只影响数据输出格式不影响其定义

3.常用数学函数

(1)函数的调用格式为：

函数名（函数自变量的值)

函数的自变量规定为矩阵变量，当然也可以是标量，标量本身为矩阵的一种特例。

函数在运算时是将函数逐项作用与矩阵的每个元素上，所以最后运算的结果为一个与自变量同型的矩阵

>>A=[4,2;3,6]
A=
  4  2
  3  6  %%创建矩阵A 2*2
>>B=exp(A)
B=
  54.5982   7.3891
  20.0855 403.4288    %%调用exp函数，求自然指数
                         B中数据均为A求自然指数所对应

(2)常用函数的应用

1.三角函数有以弧度为单位的函数和以角度为单位的函数，如果是以角度为单位的函数就在函数名后加上"d",以示区别。

>>sin(pi/2)
ans=
    1
>>sind(900
ans=
    1

2.abs函数可以求实数的绝对值，复数的模，字符串的ASCII值

>>abs(-4)
ans=
   4
>>abs(3+4i)
ans=
   5
>>abs('a')
ans=
  97

3.取整函数

round函数按照四舍五入规则取整

ceil函数为向上取整，取大于等于这个数的第一个整数

floor函数向下取整，取小于等于这个数的第一个整数

fix函数是固定取靠近0的数，舍去小数取整

(3)函数应用举例

分别求一个三位正整数的个，十，百位

>>m=345
>>m1=rem(m,10)  %%相当于a%b
m1=
  5
>>m2=rem(fix(m/10),10)   %%fix函数取靠近0的整数
m2=
  4
>>m3=fix(m/100)
m3=
  3

求【1，100】所有素数

MATLB提供了判断n是否为素数的函数isprime(n),当n为素数时返回1，否则返回0.

>>x=1:100;   %%生成1到100间所有整数组成的向量x
>>k=isprime(x);   %%调用isprime函数
>>k1=find(k);   %%调用find函数（找出函数中非0数）
>>p=x(k1)  %%输出全部素数
p=
  1至15列
    2  3  5  7  11  13  17  19  23  29  31  37  41  43  47
  16至25列
    53  59  61  67  71  73  79  83  89  97

三.变量及其操作

1.变量与赋值语句

变量本质上为内存单元的一个抽象

在matlab中，变量名是以字母开头，后接字母，数字或下划线的字符序列，最多63个字符。

2.赋值语句

(1）变量=表达式

(2）表达式

3.预定义变量

4.变量的管理

(1)内存变量的删除与修改

a.在工作区按右键进行修改

b. who命令与whos命令

使用这两个命令，可以显示工作区中的内容

(2)内存变量文件

用于保存matlab工作区变量的文件叫做内存变量文件，其扩展名为.mat，也叫MAT文件

>>save mydata a x  %%把a x存入mydata文件中，下次就可以使用
>>load mydata    %%将mydata文件中的内容存入此次工程中

四. matlab矩阵的表示

1.矩阵的建立

向量是矩阵特殊类型

五.矩阵元素的引用

1.矩阵元素的引用方式

(1)通过下标来引用矩阵的元素

A[3,2]表示的是A矩阵第3行第2列的元素。

>>A(3,2)=200 %%仅改变了该处元素的量

例子：%%不足时，自动补0，使矩阵完整，如例子

（2）通过序号来引用

利用空矩阵删除矩阵的元素

空矩阵指没有任何元素的矩阵

>>x=[]

[]

x为空矩阵

改变矩阵的形状

reshape（A,m,n）：在矩阵总元素保持不变的前提下，将矩阵重新排列成m*n的二维矩阵

注意：reshape函数只改变原矩阵的元素个数及其储存顺序

六.MATLAB基本运算

1.算术运算

(1)基本算术运算

基本算术运算符:+,-,*,/(右除),\(左除)

MATLAB的算术运算是矩阵意义下进行的

单个数据的算术运算只是矩阵运算的特例

a.加减运算

两个矩阵同型，则运算时两矩阵的相应元素相加减。

若两个矩阵不同型，则MATLAB将给出错误信息。

b.乘法运算

矩阵A和B进行乘法运算，要求A的列与B的行一致，称A和B可乘，或A和B矩阵维数或大小相容

维数不同则错误

c.除法运算

在MATLAB中有：右除 '/' 和左除 ‘\’

若A矩阵是非奇异方阵，则A/B等效于B*inv(A),B\A等效于inv（A）*B.

对于矩阵来说，右除和左除表示两种不同的除数矩阵和被除数矩阵关系

b.乘方运算

一个矩阵的乘方运算可以表示为A^x,要求A为方阵，x为变量。

(2)点运算

点运算符: .* ; ,/ ; ,\ ; ,^

两个矩阵进行相关运算是指他们对应元素进行相关运算，要求两个矩阵同型

2.关系运算

关系运算符：<，<=，>,>=,==,~=（不等于）

(1)当两个比较量是标量时，直接比较两个数的大小，若不成立则输出0，反之输出1。

(2)当参与比较的量时两个同型的矩阵时，比较是对两个矩阵相同位置的元素按标量关系运算规则逐个进行，最终的关系运算的结果是一个与原矩阵同型的矩阵，它由0和1构成。

(3)当参与比较的是标量和矩阵时，则把矩阵的每一个元素按标量关系运算规则逐个比较，最终的关系运算的结果是一个与原矩阵同型的矩阵，由0或1构成

rem函数与mod函数

3.逻辑运算

逻辑运算符：& | ~(单目运算)

算术运算>逻辑运算

单目运算(运算时仅需要一个变量)>双目运算(运算时需要两个变量)

七.字符串处理

1.字符串的表示

>> xm='Njtech University'
>> xm(1 , 3)   %取字符串1到3的字符
ans =
Njt

>> 'I''m a teacher.'
ans =
I'm a teacher

>> ch=['abcdef';'123456']; %两行的矩阵
>> ch(2,3)
ans=
  3

>>ch='ABc123d4e56Fg9';
>>subch=ch(1:5)    %取出1~5位的字符
subch=
ABc12
>>revch=ch(end:-1:1)   %输出从最后一位开始，以-1为步长移动，到第一位结束
revch=
9gF65e4d321cBA
>>k=find(ch>='a'&ch<='z')  %查找出小写字母
k=
  3 7 9 13
>>ch(k)=ch(k)-('a'-'A')  %将小写字母加上32，通过ASCII改变该字母为大写
ch=ABC123D4E56FG9
>>length(k)
ans=
   4

2.字符串的操作

>>t=pi;
>>m='[t,sint(t),cos(t)]';   %m为字符串
>>y=eval(m)
y=
  3.1416   0.0000   -1.0000

>>s1='MATLAB';
>>a=abs(s1)
a=
  77 65 84 76 65 66
>> char(a+32)
ans=
matlab

s1 = 'matlab';
s2 = 'matlab';
strcmp(s1,s2)
ans=
   1
s3 = 'matlab';
s4 = 'mat';
strncmp(s3,s4,3)
ans=
   1
s5 = 'Matlab';
s6 = 'MATLAB';
strcmpi(s5,s6)
ans=
   1
strncmpi(s5,s6,1)
ans=
   1

>>p=findstr('This is a test!','is')
p=
  3  6
>>p=findstr('is','This is a test!')  %%空格也算一个字符
p=
  3  6
>>result=strrep('This is a test!','test','class')
result=
This is a class!