我是靠谱客的博主 欢喜期待,最近开发中收集的这篇文章主要介绍MATLAB快速入门(一)一.简介二. 快速入门(一),觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

一.简介

本篇参考官方入门文档编写

前提准备:

  1. MATLAB

二. 快速入门(一)

1. 桌面基础知识

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启动 MATLAB® 时,桌面会以默认布局显示。

桌面包括下列面板:

  • 当前文件夹 - 访问您的文件。
  • 命令行窗口 - 在命令行中输入命令(由提示符 (>>) 表示)。
  • 工作区 - 浏览您创建或从文件导入的数据。

使用 MATLAB 时,可发出创建变量和调用函数的命令。例如,通过在命令行中键入以下语句来创建名为 a 的变量:

a = 1

MATLAB 将变量 a 添加到工作区,并在命令行窗口中显示结果。

a = 1

创建更多变量。

b = 2

b=2

c = a + b

c = 3

d = cos(a)

d = 0.5403

如果未指定输出变量,MATLAB 将使用变量 ansanswer 的缩略形式)来存储计算结果。

sin(a)

ans =0.8415

如果语句以分号结束,MATLAB 会执行计算,但不在命令行窗口中显示输出。

e = a*b;

按向上 (↑) 和向下箭头键 (↓) 可以重新调用以前的命令。在空白命令行中或在键入命令的前几个字符之后按箭头键。例如,要重新调用命令 b = 2,请键入 b,然后按向上箭头键。

2. 矩阵和数组

MATLAB 是“matrix laboratory”的缩写形式。MATLAB® 主要用于处理整个的矩阵和数组,而其他编程语言大多逐个处理数值。

所有 MATLAB 变量都是多维数组,与数据类型无关。矩阵是指通常用来进行线性代数运算的二维数组。

数组创建

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要创建每行包含四个元素的数组,请使用逗号 (,) 或空格分隔各元素。

a = [1 2 3 4]
a = 1×4
 1     2     3     4`

这种数组为行向量

要创建包含多行的矩阵,请使用分号分隔各行。

a = [1 3 5; 2 4 6; 7 8 10]
a = 3×3
     1     3     5
     2     4     6
     7     8    10

创建矩阵的另一种方法是使用 oneszerosrand 等函数。例如,创建一个由零组成的 5×1 列向量。

z = zeros(5,1)
z = 5×1
     0
     0
     0
     0
     0

矩阵和数组运算

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MATLAB 允许您使用单一的算术运算符或函数来处理矩阵中的所有值。

a + 10
ans = 3×3
    11    13    15
    12    14    16
    17    18    20
sin(a)
ans = 3×3
    0.8415    0.1411   -0.9589
    0.9093   -0.7568   -0.2794
    0.6570    0.9894   -0.5440

要转置矩阵,请使用单引号 ('):

a'
ans = 3×3
     1     2     7
     3     4     8
     5     6    10

您可以使用 * 运算符执行标准矩阵乘法,这将计算行与列之间的内积。例如,确认矩阵乘以其逆矩阵可返回单位矩阵:

p = a*inv(a)
p = 3×3
    1.0000         0         0
         0    1.0000         0
         0   -0.0000    1.0000

请注意,p 不是整数值矩阵。MATLAB 将数字存储为浮点值,算术运算可以区分实际值与其浮点表示之间的细微差别。使用 format 命令可以显示更多小数位数:

format long
p = a*inv(a)
p = 3×3
    1.0000         0         0
         0    1.0000         0
         0   -0.0000    1.0000

使用以下命令将显示内容重置为更短格式

format short

format 仅影响数字显示,而不影响 MATLAB 对数字的计算或保存方式。

要执行元素级乘法(而非矩阵乘法),请使用 .* 运算符:

p = a.*a
p = 3×3
     1     9    25
     4    16    36
    49    64   100

乘法、除法和幂的矩阵运算符分别具有执行元素级运算的对应数组运算符。例如,计算 a 的各个元素的三次方:

a.^3
ans = 3×3
           1          27         125
           8          64         216
         343         512        1000

串联

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cObWvzMm-1658823877103)(https://gcore.jsdelivr.net/gh/magic-H728/Store@master/blog-img/202207211107242.png)]

串联是连接数组以便形成更大数组的过程。实际上,第一个数组是通过将其各个元素串联起来而构成的。成对的方括号 [] 即为串联运算符。

A = [a,a]
A = 3×6
     1     3     5     1     3     5
     2     4     6     2     4     6
     7     8    10     7     8    10

使用逗号将彼此相邻的数组串联起来称为水平串联。每个数组必须具有相同的行数。同样,如果各数组具有相同的列数,则可以使用分号垂直串联。

A = [a; a]
A = 6×3
     1     3     5
     2     4     6
     7     8    10
     1     3     5
     2     4     6
     7     8    10

复数

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复数包含实部和虚部,虚数单位是 -1 的平方根。

sqrt(-1)
ans = 0.0000 + 1.0000i

要表示复数的虚部,请使用 ij

c = [3+4i, 4+3j; -i, 10j]
c = 2×2 complex
   3.0000 + 4.0000i   4.0000 + 3.0000i
   0.0000 - 1.0000i   0.0000 +10.0000i

3. 数组索引

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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-BDns56MX-1658823877104)(https://gcore.jsdelivr.net/gh/magic-H728/Store@master/blog-img/202207211118513.png)]

MATLAB® 中的每个变量都是一个可包含许多数字的数组。如果要访问数组的选定元素,请使用索引。

例如,假设有 4×4 矩阵 A

A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12; 13 14 15 16]
A = 4×4
     1     2     3     4
     5     6     7     8
     9    10    11    12
    13    14    15    16

引用数组中的特定元素有两种方法。最常见的方法是指定行和列下标,例如

A(4,2)
ans = 14

另一种方法不太常用,但有时非常有用,即使用单一下标按顺序向下遍历每一列:

A(8)
ans = 14

使用单一下标引用数组中特定元素的方法称为线性索引

如果尝试在赋值语句右侧引用数组外部元素,MATLAB 会引发错误。

test = A(4,5)
Index in position 2 exceeds array bounds (must not exceed 4).

不过,您可以在赋值语句左侧指定当前维外部的元素。数组大小会增大以便容纳新元素。

A(4,5) = 17
A = 4×5
     1     2     3     4     0
     5     6     7     8     0
     9    10    11    12     0
    13    14    15    16    17

要引用多个数组元素,请使用冒号运算符,这使您可以指定一个格式为 start:end 的范围。例如,列出 A 前三行及第二列中的元素:

A(1:3,2)
ans = 3×1
     2
     6
    10

单独的冒号(没有起始值或结束值)指定该维中的所有元素。例如,选择 A 第三行中的所有列:

A(3,:)
ans = 1×5
     9    10    11    12     0

此外,冒号运算符还允许您使用较通用的格式 start:step:end 创建等间距向量值。

B = 0:10:100
B = 1×11
     0    10    20    30    40    50    60    70    80    90   100

如果省略中间的步骤(如 start:end 中),MATLAB 会使用默认步长值 1

4. 工作区变量

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工作区包含在 MATLAB® 中创建或从数据文件或其他程序导入的变量。例如,下列语句在工作区中创建变量 AB

A = magic(4);
B = rand(3,5,2);

使用 whos 可以查看工作区的内容。

whos
  Name      Size             Bytes  Class     Attributes

  A         4x4                128  double              
  B         3x5x2              240  double              

此外,桌面上的“工作区”窗格也会显示变量。

The pane has a row for each variable. The columns are Name, Value, Min, and Max. Value includes size and class.

退出 MATLAB 后,工作区变量不会保留。使用 save 命令保存数据以供将来使用,

save myfile.mat

通过保存,系统会使用 .mat 扩展名将工作区保存在当前工作文件夹中一个名为 MAT 文件的压缩文件中。

要清除工作区中的所有变量,请使用 clear 命令。

使用 load 将 MAT 文件中的数据还原到工作区。

load myfile.mat

最后

以上就是欢喜期待为你收集整理的MATLAB快速入门(一)一.简介二. 快速入门(一)的全部内容,希望文章能够帮你解决MATLAB快速入门(一)一.简介二. 快速入门(一)所遇到的程序开发问题。

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