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1第一章MATLAB的基础知识11MATLAB的基本操作打开MATLAB软件,则进入以下主界面图11MATLAB的主界面主界面中间部分是命令窗口COMMANDWINDOW，在命令窗口输入语句或程序名然后回车，则系统运行相应的语句或程序。主界面左边是当前用户文件目录(CURRENTDIRECTORY)，用户可以点击查看、修改和运行。右上是内存工作区(WORKSPACE)，记录内存中的变量，用户可以随时点击打开修改。右下是过去命令窗口运行过的命令(COMMANDHISTORY)，用户可以通过双击相应的命令重复运行。2图12主界面的设置主界面可以按照用户的要求进行设置图12。在主界面下拉菜单FILE中双击PREFERENCE，即可打开PREFERENCE窗口，用户可以在窗口中修改系统的设置。在MATLAB的命令语句中，符号后的部分是非执行部分，用于语句和程序的说明。如213456求和几个常用的MATLAB语句CLC清屏CLEARAB清除内存中的数据文件A,BCLEAR清除内存中的所有数据文件WHO显示内存变量WHOS显示内存变量及相关信息12数组的输入MATLAB的基本数据是二维数组，数和一维数组是特殊的二维数组。二维数组也可以作为矩阵赋予矩阵运算。在MATLAB中，二维数组和矩阵作为数据不加区别，我们在后面的章节经常改变它们的称呼。121数据的类型和表示数据是构成数组的基本元素。数据有以下不同的形式3结构型数据字符串有符号整数无符号整数整数双精度实数单精度实数实数数据在普通运算中，系统默认的是双精度实数。实数有普通表示和指数形两种形式，如10200754，可以输入为10200754ANS10201E00410200754E4ANS10201E004MATLAB中的字符串是单引号界定的一组字符。例11输入字符串THISISASTRINGX THISISASTRING XTHISISASTRINGMATLAB中利用以下的保留字表示特定的常数PIINFNAN非数I,J虚数单位EPS系统所能表示的最小非零实数(单位)122利用赋值语句输入数组赋值语句的格式为变量表达式其中，变量名是英文字母开头的字母、数字、下划线串。特别，将一个数组赋予一个变量的格式为变量数组数组由方括号界定，列之间由逗号或空格分隔，行之间由分号或回车分隔。变量区分大小写例12对数组4987654321A以下赋值语句是等效的A1,2,34,5,67,8,9A123456789A123456789A123456789A12,345,67,8,9A123456789赋值语句可以选择使用分号、逗号或空格结尾。使用分号结尾的赋值语句，赋值内容不在显示器显示。123在MATLAB的WORKSPACE窗口输入5图13主界面上的工作区(WORKSPACE)图13是MATLAB的主界面。所标示的区域为工作区，显示内存变量的名称和属性。若需要建立新的数组，只需要点击工作区左上角的数组标记(图14)，工作区中就会出现一个数组符号，双击这个符号即可出现一个数据编辑器(DATAEDITOR)(图15)，可以类似EXCEL在表中编辑数据。当编辑规模较大的数组或需要从其他数据源中拷贝数据时，利用工作区进行编辑要方便得多。图14工作区左上角的数组标记图15数据编辑器124特殊数组MATLAB给出了一些数组函数来定义一些数据分布有特殊规律且经常使用的数组，下面是其中最常见的几个。MN的全1数组,NMOESAMN的全0数组1_ZRMN的单位矩阵,2Y6MN的随机数数组，其中每个元素服从0,1上的平均分,1_NMRADB布MN的随机数数组，其中每个元素服从标准正态分布,2注1当MN时，数组可以用单下表表述。如等同于NOES,NOES注2随机数矩阵是随机产生的，每次调用这一函数产生的随机数矩阵不同。注3MATLAB中的函数、命令的英文词都要小写。例13观察下述语句的运行情况AONES1,10A1111111111BEYE2,3B100010CZEROS3C000000000例14生成5阶随机数矩阵，其中的随机数服从的正态分布。2,0A2RANDN520A210753173846173002195901213430236678191328260698197517175850154823206852214508229794214345217243271568198739228181232605125生成对角形矩阵的DIAG语句。函数DIAGX的用法(1)若X是向量，则返回以X为对角元素的对角阵，，DIAG1,XDIAG是以X为次对角元素的次对角矩阵，依此类推。,DIAG(2)若X是矩阵(可以不是正方矩阵)，则是X的对角元素组成的向量，DIAG，是X的次对角元素组成的向量，以此类推。1,I1,I7例14输入100阶5对角矩阵42101240A参考程序X4ONES100,1Y2ONES99,1ZONES98,1ADIAGXDIAGY,1DIAGY,1DIAGY,1DIAGZ,2DIAGZ,2126等距行向量可以利用下面的两种方法建立等距的行向量自A开始，间距H，到B结束的等距行向量。BHAX以A,B为端点的N元素等距行向量。,NLISPCE例15比较下面两个行向量A029A02468BLINSPACE0,9,5B02250045000675009000013数组的操作131子数组类似于矩阵代数中子矩阵的定义，MATLAB中数组A的子数组由A的若干个行、列的交叉点上的元素组成。图16矩阵A的子矩阵示意图在由数组A的第2,4行，第2,4,6列交叉点处元素形成的子数组如图16所示。子数组的MATLAB描述为,VU12345623456734567845678956789108其中U是子数组行的集合，V是子数组列的集合。例如，图17所示的子矩阵可以表述为A1A2,4,2,4,6A1357579和数组A一样，A的子数组也是变量，可以进行数组的各种操作如赋值和运算等。当U和V都是单元素时，A的子数组是A的元素，如A3,4等。当UV是全部的行(列)时，可以用冒号代替。如A2,3,ANS234567345678注1子数组的下标是数组，当数组是一维数组时，下标是单下标；当数组是二维数组时，下标可以是双下标，也可以是单下标。对单下标，下标由数组的各列首尾连接排列而成。图15是二维数组的单下标和双下标的示意图，其中圆括号中的是双下标，方括号中的是单下标。(1，1)1(1，2)4(1，3)7(1，4)10(2，1)2(2，2)5(2，3)8(2，4)11(3，1)3(3，2)6(3，3)9(3，4)12图17二维数组单下标和双下标示意图例16观察下列语句的执行情况A123456789101112A12,23ANS2367A13579ANS196311132数组的拼接与剪切数组可以由子数组拼接而成。注意到MATLAB语言中基本数据是数组，数只是特殊的数组，因此数组的拼接方式和数组成数组的方式相同空格或逗号分隔列，分号或回车分隔行。例17按照图18表格的拼接方式将4个小数组不同颜色代表不同数组拼接成为一个大数组。12345