Matlab入门教程

　　Matlab入门教程
　　MatlabGettingstarted
　　Matlab软件介绍
　　Matlabsoftwareintroduction
　　Matlab和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C，JAVA的支持。
　　Matlab，Mathematica，andMaplearecollectivelycalledthethreemajormathematicalsoftware。Itissecondtononeinnumericalcalculationinmathematicalscienceandtechnologyapplicationsoftware。Rowmatrixoperations，drawingfunctionsanddata，implementingalgorithms，creatinguserinterfaces，connectingprogramsinotherprogramminglanguages，etc。ThebasicdataunitofMATLABisamatrix。Itsinstructionexpressionsareverysimilartothosecommonlyusedinmathematicsandengineering。Therefore，itismuchsimplertouseMATLABtosolveproblemsthantouseC，FORTRANandotherlanguagestoaccomplishthesamething，andMATLABalsoAbsorbedtheadvantagesofsoftwarelikeMaple，makingMATLABapowerfulmathematicalsoftware。Inthenewversion，supportforC，FORTRAN，C，andJAVAhasalsobeenadded。
　　Matlab界面介绍
　　Matlabinterfaceintroduction
　　1。软件下载完毕后点击预设字体更改自己需要的页面设置。
　　2。主页中点击新建脚本。新建的脚本就是当前需要编辑的地方。
　　3。编辑完成之后按CtrlS进行保存。
　　4。清除命令行窗口内容，填写CLC即可清除工作区内容，在命令行窗口填写clearall。
　　1。Afterthesoftwareisdownloaded，clickPresetFonttochangethepagesettingsyouneed。
　　2。ClickNewScriptonthehomepage。Thenewlycreatedscriptistheplacethatneedstobeeditedcurrently。
　　3。Afterediting，pressCtrlStosave。
　　4。Toclearthecontentsofthecommandlinewindow，fillinCLC，clearthecontentsoftheworkarea，andfillinclearallinthecommandlinewindow。
　　Matlab数据类型
　　Matlabdatatype
　　1。字符与字符串
　　1。Charactersandstrings
　　S’a’’’中间所表示的所有内容即为字符串
　　Abs（s）表示为每个字符都有其对应的ASCII值
　　Char（）表示字符串
　　Num2str（65）表示为数字65转换成为’65’
　　Length（str）表示为字符串长度【其长度包括空格键】
　　S’a’’’indicateseverythinginthemiddleisastring
　　Abs（s）meansthateachcharacterhasitscorrespondingASCIIvalue
　　Char（）representsastring
　　Num2str（65）isexpressedasthenumber65convertedinto’65’
　　Length（str）isexpressedasthelengthofthestring〔thelengthincludesthespacebar〕
　　2。矩阵
　　Matrix
　　可用A〔123；452；327〕举例
　　AvailableA〔123；452；327〕example
　　BA’表示矩阵行列将互相变换
　　BA’matrixrowsandcolumnswillbetransformedintoeachother
　　CA：表示矩阵将竖拉一排【从第一列开始】
　　CA：Thematrixwillbedrawnverticallyinonerow〔startingfromthefirstcolumn〕
　　Dinv（A）表示矩阵求逆【非方阵无法求逆】
　　Ezeros（10，5，3）表示生成十行五列且为三位
　　的0矩阵命令行窗口中E（：，：，1）即表示一维矩阵
　　E（：，：，1）rand（10，5）
　　rand生成均匀分布的伪函数，分布在（01）
　　之间
　　E（：，：，1）randn（10，5）
　　randn生成标准正态分布的伪随机数（均值为
　　0，方差为1）
　　E（：，：，1）randi（10，5）
　　randi生成均匀分布的伪随机整数
　　Dinv（A）Matrixinversion〔Nonsquare
　　matrixcannotbeinverted〕
　　Ezeros（10，5，3）generatestenrowsand
　　fivecolumnswiththreedigits0E（：，：，1）inthematrixcommandwindowmeansaonedimensionalmatrix
　　E（：，：，1）rand（10，5）
　　randgeneratesauniformlydistributedpseudofunction，distributedin（01）
　　between
　　E（：，：，1）randn（10，5）
　　randngeneratespseudorandomnumbersfromastandardnormaldistribution（themeanis0，varianceis1）
　　E（：，：，1）randi（10，5）
　　Randigeneratesuniformlydistributedpseudorandomintegers
　　3元胞数组
　　元胞数组是MATLAB中特有的一种数据类型，是数组的一种，其内部元素可以是属于不同的数据类型，概念理解上，可以认为它和c语言里面的结构体、c里面的对象很类似。元胞数组是matlab中的特色数据类型，它不同于其它数据类型（如字符型，字符数组或者叫字符串，以及一般的算术数据和数组）。它特有的存取数据方法决定了它的特点，它有给人一种查询信息的感觉，可以逐渐追踪一直到所有的变量全部翻译成基本的数据信息。它的class函数输出就是cell。
　　CellarrayisauniquedatatypeinMATLAB。Itisakindofarray。Itsinternalelementscanbelongtodifferentdatatypes。Intermsofconceptualunderstanding，itcanberegardedasverysimilartothestructureintheClanguageandtheobjectsinC。similar。Cellarrayisacharacteristicdatatypeinmatlab，whichisdifferentfromotherdatatypes（suchascharactertype，characterarrayorstring，andgeneralarithmeticdataandarray）。Itsuniquedataaccessmethoddeterminesitscharacteristics。Itgivespeopleafeelingofqueryinginformation，anditcanbetrackedgraduallyuntilallvariablesaretranslatedintobasicdatainformation。Theoutputofitsclassfunctioniscell。
　　设置Acell（1，6）
　　SetAcell（1，6）
　　A｛2｝eye（3）表示生成3x3的对角线数值为1的单位矩阵
　　A｛2｝eye（3）generatesa3x3identitymatrixwithadiagonalvalueof1
　　A｛5｝magic（5）
　　A｛5｝magic（5）
　　magic（n）生成一个n阶幻方，就是把1n2排成一个nxn的矩阵，使得矩阵的每行、每列，以及主、副对角线上面的n个数之和都相等（容易证明，这个和等于n（n21）2）。
　　magic（n）generatesamagicsquareofordern，whichistoarrange1n2intoannxnmatrix，sothatthesumofnnumbersoneachrow，eachcolumn，andthemainandsubdiagonalsofthematrixareequal（Itiseasytoprovethatthissumisequalton（n21）2）。
　　BA｛5｝即A｛5｝赋值给了B
　　BA｛5｝ieA｛5｝isassignedtoB
　　04结构体Structure
　　Booksstruct（’name’，｛｛MachineLearning’，’DataMining’｝｝，’price’，〔3040〕）
　　（）内的几位结构体，赋值给books
　　Booksstruct（’name’，｛｛MachineLearning’，’DataMining’｝｝，’price’，〔3040〕）
　　Severalstructuresin（），assignedtobooks
　　Books。name在books中选取name的属性
　　Books。nameselecttheattributeofnameinbooks
　　Books。name（1）
　　Books。name｛1｝
　　Matlab矩阵操作
　　Matlabmatrixoperations
　　1。矩阵的定义与构造
　　设置A〔1235；8546〕
　　Thedefinitionandconstructionofmatrix
　　SetA〔1235；8546〕
　　B1：2：9
　　其中1、2分别确定最大值，2为步长
　　B1：2：9
　　Amongthem，1and2respectivelydeterminethemaximumvalue，and2isthestepsize
　　Crepmat（B，3，1）重复
　　Crepmat（B，3，1）repeat
　　Dones（2，4）表示生成一个2行4列且值均为1的矩阵
　　Generateamatrixwith2rowsand4columnsandthevalueis1
　　矩阵的四则运算
　　Fourarithmeticofmatrix
　　设置A〔1234；5678〕
　　B〔1122；2211〕
　　CAB表示对应相加
　　DAB表示对应相减
　　EAB’B’表示A乘以B的转置，且需要确保A行数同B列数相同
　　FA。B表示对应项相乘
　　GAB可以理解为GBAGBpinv（B）Apinv（B）GApinv（B）即AB的逆
　　SetA〔1234；5678〕
　　B〔1122；2211〕
　　CABmeanscorrespondingaddition
　　DABmeanscorrespondingsubtraction
　　EAB’B’representsthetransposeofAmultipliedbyB，anditisnecessarytoensurethatthenumberofrowsinAisthesameasthenumberofcolumnsinB
　　FA。Bmeansthecorrespondingitemsaremultiplied
　　GABcanbeunderstoodasGBAGBpinv（B）Apinv（B）GApinv（B）istheinverseofAB
　　矩阵的下标Matrixsubscript
　　设置Amagic（5）SetAmagic（5）
　　BA（2，3）表示选取第二行，第三列
　　BA（2，3）meanstoselectthesecondrowandthethirdcolumn
　　CA（3，：）表示选取第三行的所有列
　　CA（3，：）meanstoselectallthecolumnsinthethirdrow
　　DA（：，4）表示选取所有行的第四列
　　DA（：，4）meanstoselectthefourthcolumnofallrows
　　〔m，n〕find（A20）找大于20的序号值矩阵
　　〔m，n〕find（A20）Findtheserialnumbervaluematrixgreaterthan20
　　Matlab逻辑与流程控制循环结构
　　Matlablogicandprocesscontrolloopstructure
　　在实际问题中，经常会遇到许多有规律的重复运算，因此，在程序设计中，需要将某些语句重复执行一组，被重复执行的语句称为循环体，每循环一次都必须做出是否继续重复执行的决定，这个决定所依据的条件称为循环的终止条件。
　　Inactualproblems，manyregularrepeatedoperationsareoftenencountered。Therefore，inprogramdesign，certainstatementsneedtobeexecutedrepeatedlyinagroup。Thestatementsthatareexecutedrepeatedlyarecalledloopbodies。Whethertocontinuetorepeatthedecision，theconditiononwhichthisdecisionisbasediscalledtheterminationconditionoftheloop。
　　Matlab，提供了两种循环结构即for循环结构和while循环结构。
　　Matlabprovidestwoloopstructures，namelyforloopstructureandwhileloopstructure。
　　for循环结构
　　forloopstructure
　　for循环语句允许按照给定的判断范围或给定的循环次数，重复完成一次或多次运算。它从for开始，用end结束。其格式为：
　　for循环变量初值：步长：终值
　　执行语句1
　　。。。。
　　执行语句2
　　end
　　步长默认值为1，可省略；初值、步长、终值可以是正数也可以是负数，还可以是整数，也可以是小数，只要符合数字逻辑即可。
　　Theforloopstatementallowsoneormorecalculationstoberepeatedinaccordancewithagivenjudgmentrangeoragivennumberofloops。Itstartswithforandendswithend。Theformatis：
　　forloopvariableinitialvalue：steplength：finalvalue
　　Executestatement1
　　。。。。。。。。。。。。。
　　Executestatement2
　　end
　　Thedefaultvalueofthesteplengthis1，theinitialvalue，steplength，andfinalvaluecanbepositiveornegative，integer，ordecimal，aslongastheyconformtothedigitallogic。
　　while循环结构
　　whileloopstructure
　　Matlab给定此结构，根据给的条件，决定是否以不确定的循环次数来执行循环语句体，基本格式为：
　　while条件表达式
　　执行语句1
　　。。。。。。
　　执行语句n
　　end
　　其执行方式为若条件表达式中的条件成立，则执行循环语句，如果表达式不成立，则执行end后面的语句。
　　Giventhisstructure，Matlabdecideswhethertoexecutetheloopstatementbodywithanindeterminatenumberofloopsbasedonthegivenconditions。Thebasicformatis：
　　whileconditionalexpression
　　Executestatement1
　　。。。。。。。。。。。。。。。。。
　　Executestatementn
　　end
　　Theexecutionmethodisthatiftheconditionintheconditionalexpressionisestablished，theloopstatementisexecuted，andiftheexpressionisnotestablished，thestatementafterendisexecuted。
　　分支结构Branchstructure
　　1。if。。。end结构
　　if。。。endstructure
　　if条件表达式
　　。。。
　　语句体
　　。。。
　　end
　　该结构只有一个判断语句，当条件表达式为真实，就执行与具体，如果条件表达式为假，则跳出条件题而直接执行end后面的语句
　　ifconditionalexpression
　　。。。
　　Sentencebody
　　。。。
　　end
　　Thisstructurehasonlyonejudgmentstatement。Whentheconditionalexpressionistrue，itisexecutedandspecific。Iftheconditionalexpressionisfalse，theconditionalquestionisjumpedoutandthestatementafterendisexecuteddirectly
　　2。if。。。else。。。end结构
　　if。。。else。。。endstructure
　　if表达式
　　语句体1
　　else
　　语句体2
　　end
　　此时如果表达式为真，则系统将执行语句体1，如果表达式为假，则系统将执行语句体2。
　　ifexpression
　　Statementbody1
　　else
　　Statementbody2
　　end
　　Atthistime，iftheexpressionistrue，thesystemwillexecuteandspecificone，iftheexpressionisfalse，thesystemwillexecutestatementbody2
　　3。switch。。。case。。。end结构
　　switch。。。case。。。endstructure
　　switch。。case。。。end结构是通过与某个表达式的值进行比较，根据比较的结果做不同的选择，以实现程序的分支功能，它的结构格式为：
　　switch表达式（数值或字符串）
　　case数值或字符串1
　　语句体1；
　　case数值或字符串2
　　语句体2；
　　。。。
　　otherwise
　　语句体n；
　　end
　　switch后面表达式的值为数值变量或字符变量，通过这些值与case后面数值或字符串的值进行比较，与哪一个case的值相同就执行哪一个case下面的语句体，如果与所有case的值都不相同，则执行otherwise下面的语句体。otherwise语句可以省略，如果省略otherwise，所有case都不满足时跳出分支结构，另外switch必须与end配对使用。
　　Theswitch。。case。。。endstructureistocomparewiththevalueofacertainexpressionandmakedifferentchoicesaccordingtotheresultofthecomparisontorealizethebranchfunctionoftheprogram。Itsstructureformatis：
　　switchexpression（numberorstring）
　　casevalueorstring1
　　Sentencebody1；
　　casevalueorstring2
　　Sentencebody2；
　　。。。
　　otherwise
　　S
　　end
　　Thevalueoftheexpressionafterswitchisanumericvariableoracharactervariable。Bycomparingthesevalueswiththenumericvalueorstringvalueafterthecase，thestatementbodyunderwhichcaseisexecutedifthevalueofwhichcaseisthesameasthatofallcasesIfthevaluesarenotthesame，thestatementbodybelowotherwiseisexecuted。Theotherwisestatementcanbeomitted。Iftheotherwiseisomitted，thebranchstructurewillbejumpedoutwhenallthecasesarenotsatisfied。Inaddition，theswitchmustbepairedwithend。