基本要求 1 了解Matlab的各种数据类型 2 掌握Matlab的运算符与操作符的含义和用法 3 掌握Matlab基本表达式并了解其常用函数分类 4 熟练掌握Matlab的程序结构 顺序结构 循环结构和分支结构 与流程控制语句 5 了解并初步掌握Matlab的数据文件的读写 6 学会Matlab的M文件的编写方法 包括命令文件和函数文件 了解M件的调试命令和调试方法 第2章Matlab语言程序设计 变量和常量数字变量的格式字符串单元型变量结构型变量矩阵 向量多项式 1 Matlab数据类型 变量 包括函数 的命名规则 由英文字母 数字和下划线混合组成 不得包含空格和标点 第一个字符必须是英文字母 最多包括31个字符 对字母的大小写敏感 局部变量和全局变量永久变量 常量 只能在某一函数体内使用 而不能从其他函数和Matlab工作空间访问的变量 就是局部变量 在几个函数及Matlab函数中都能使用的变量就是全局变量 全局变量名应尽可能大写 并由global声明 a 变量和常量 Matlab永久变量 Matlab内部的每一个数据元素都是用双精度数 double 来表示和存储的 变量输出时用户可以用format命令设置或改变输出格式 短格式 Short 1 33330 0000短格式e方式 Shorte 1 3333e 001 2345e 06短格式g方式 Shortg 1 33330 0长格式 Long 1 333333333333330 00000123450000长格式e方式 Longe 1 33333333333333e 001 2345000000000e 06长格式g方式 Longg 1 333333333333330 0000012345银行格式 Bank 1 330 00十六进制格式 Hex 3ff5555555553eb46231abfd71 格式 有理数 Rational 1 32469 2000000000 b 数字变量 所有字符串都用单引号括起来 s matlab 字符中中的每个字符 包括空格 都是字符串变量 矩阵或向量 中的一个元素 字符串中的字符以ASCII码形式储存并区分大小 用函数abs可以看到字符的ASCII码 在Matlab中 字符串和字符矩阵基本上是等价的 s matlab 等价于 s matlab c 字符串 第2章Matlab语言程序设计字符串函数 第2章Matlab语言程序设计 字符串举例 A China 中国 输出带引号的汉字 B 我是好学生 a 2 c Iamfine s3 char s y m b o l i c 用函数char生成字符串 double s3 字符串转换为数值代码 abs s3 cellstr s3 字符矩阵转换为字符串 b num2str a 数字转换为字符串比较 b 2和str2num b 2 ab A B AB 中国 北京 单元型变量是一种比较特殊的数据类型 本质上讲 单元型变量实际上是一种以任意形式的数据为元素的多维数组 单元型变量可以存放任何类型 任何大小的数据 其大小是不定的 A 1 2 3 4 A 1234 B 1 4 A abcd B 1x4double 2x2double abcd B为单元型变量 用花括号 cellplot B celldisp B d 单元型变量 e 结构型变量 D a1 abcd D a2 1 D a3 1 2 3 4 DD a1 abcd a2 1a3 1234 D为结构型变量 结构型变量是另一种可以将不同类型数据组合在一起的数据类型 与单元型变量的不同在于结构型变量是以指针方式来传递数据的 C struct c1 1 c2 abcd C 1x2structarraywithfields c1c2C为结构型变量 f 矩阵 向量 Matlab是以矩阵为基本运算单元的 数组的建立 存储完全等同于矩阵 只是计算时在符号上做了不同的约定 向量是组成矩阵的基本元素之一 可以把行向量看成1 n阶矩阵 把列向量看成n 1阶矩阵 向量的基本运算采用数组运算法则 多项式多项式是以向量的形式表达的 可以是列向量也可以是行向量 p 1 2 3 poly2sym p ans x 2 2 x 3 m 3 4 5 poly2sym m ans 3 x 2 4 x 5 2 运算符与操作符 数学运算符 操作符 冒号 可以用来产生向量 用作矩阵的下标 部分地选择矩阵元素 进行行循环操作 续号 表示一行未完 而在下一行继续 分号 在方括号中 表示矩阵中行的结尾 用在每行的结尾 则不显示该行运算的结果 在所有的关系表达式和逻辑表达式中 输入的任何非0数都被看作是 逻辑真 而只有0才被认为是 逻辑假 所有关系表达式和逻辑表达式的计算结果是一个由0和1组成的 逻辑矩阵 LogicalArray 矩阵中的1表示 真 0表示 假 逻辑矩阵是一种特殊的数值矩阵 与 数值类 有关的操作和函数对它也适用 但它又不同于普通的 数值 它还表示对事物的判断结论 真 与 假 关于逻辑真假的规定 第2章Matlab语言程序设计 关系操作符 逻辑操作符 当两个变量是标量a和b时 若a b之间关系成立 则关系运算结果为1 若a b之间关系不成立 则关系运算结果为0 当两个维数相同的矩阵A和B比较时 矩阵A B比较的是相同位置的元素 按标量的运算规则逐个进行 关系运算的结果是一个和A维数相同的矩阵 它的元素由0和1组成 当一个矩阵A和一个标量b比较时 把标量b和矩阵A的每一个元素按标量关系运算规则逐个比较 关系运算的结果是一个和数组A维数相同的矩阵 它是由0和1组成 优先级由高到低为算术运算 关系运算和逻辑运算 MATLAB的关系操作符运算法则 第2章Matlab语言程序设计 A 3 4 8 9 0 2 5 3 7 A 348902537 B 4 4 1 7 8 4 5 1 7 B 441784517 E A B E 001100010 NE A B NE 101111010 A0 A 5 A0 001100001 B0 B 6 B0 111001110 关系运算举例 如果两个标量a和b运算 则 a b a b全是非0时 运算结果是1 否则是0 a b a b中只要有一个非0 运算结果为1 a 当a是0时 运算结果是1 否则是0 如果两个维数相同的矩阵A和B参与运算 则 将矩阵A和B相同位置上的元素按标量的运算规则逐个进行运算 运算的结果是返回一个由0和1组成的与A具有同样维数的矩阵 如果标量b和矩阵A参与运算 则 将标量b和矩阵A中的每个元素进行逻辑运算 逻辑运算的结果是返回一个由0和1组成的与A具有同样维数的矩阵 逻辑 非 运算是一元运算符 服从数组运算规则 在逻辑 与 或 非 三者中 非 的优先级最高 与 与 或 具有相同的优先级 从左向右执行 通过 可以改变各操作符之间的优先级 MATLAB中逻辑操作符的运算法则 逻辑运算举例 A 3 4 8 9 0 2 5 3 7 A 348902537 B 4 4 1 7 8 4 5 1 7 B 441784517 AB A BAB 111101111 A B A BA B 111111111 C AC 000010000 cc A 3 B 6 cc 011000100 3 表达式及函数 Matlab采用的是表达式语言 用户输入的语句由Matlab系统解释运行 用户可以在Matlab的命令窗口中键入命令 也可以在编辑器内编写应用程序 Matlab语句由表达式和变量组成 有两种最常见的语句形式 表达式变量 表达式 t 6t 6 sin 5 t 6 ans 0 9918 y sin 5 t 6 y 0 9918 表达式将按常规的优先级从左至右执行运算 优先级的规定是指数运算级别最高 乘除运算次之 括号可以改变运算顺序 书写表达式时 赋值符 和运算符两侧允许有空格 以增加可读性 但在复数或符号表达式中要尽量避免空格 以防出错 表达式的末尾加 时 Matlab系统只把数值赋给变量 不显示计算结果 不加 时 Matlab系统将会在该条语句的下面直接显示运算结果 表达式由变量名 运算符 数字和函数名组成 Matlab函数资源 Matlab有十分丰富的函数资源 总共分为24类 常用有一下几类 一般函数命令 GENERAL 操作符与操作 OPERATOR 数据类型和结构 DATETYPE 基本矩阵和矩阵操作 ELMAT 基本数学函数 ELFUN 二维图 PLOTXY 图形句柄 GENGRAPH 三维图 3DGRAPH 语言和程序设计 LANGUAGE 文件输入输出函数 IOFUN 符号工具箱 SYNBOLIC 1 创建一个表达式 并求当x 1 y 2时的z值 2 计算的值 其中 3 创建一个包含 她是我们班最好的学生 字符串 4 输入如下两个矩阵A和B 对矩阵A和B作关系运算 标识出两矩阵中元素相等的位置 元素值不等的位置 并标识出矩阵A中所有小于0的元素 5 对 4 中的矩阵A和B作逻辑 或 与 运算 并标识出矩阵B中所有大于2并小于5的元素位置 上机练习 2 方法1function z myfun2 1 x y z 4 2 1 0 5 0 5457 exp 0 7 x 2 3 75 y 2 1 5 x 2 sin 3 y 1 myfun2 1 1 2 方法2 X 1 y 2 Z 4 2 1 0 5 0 5457 exp 0 7 x 2 3 75 y 2 1 5 x 2 sin 3 y 1