Matlab工程應用基礎000021Matlab語言程序設計.ppt

基本要求 1 了解Matlab的各種數(shù)據(jù)類型 2 掌握Matlab的運算符與操作符的含義和用法 3 掌握Matlab基本表達式并了解其常用函數(shù)分類 4 熟練掌握Matlab的程序結構 順序結構 循環(huán)結構和分支結構 與流程控制語句 5 了解并初步掌握Matlab的數(shù)據(jù)文件的讀寫 6 學會Matlab的M文件的編寫方法 包括命令文件和函數(shù)文件 了解M件的調(diào)試命令和調(diào)試方法 第2章Matlab語言程序設計 1 Matlab數(shù)據(jù)類型變量和常量數(shù)字變量的格式字符串單元型變量結構型變量矩陣 向量多項式 a 變量和常量變量 包括函數(shù) 的命名規(guī)則 由英文字母 數(shù)字和下劃線混合組成 不得包含空格和標點 第一個字符必須是英文字母 最多包括31個字符 對字母的大小寫敏感 局部變量和全局變量永久變量 常量 只能在某一函數(shù)體內(nèi)使用 而不能從其他函數(shù)和Matlab工作空間訪問的變量 就是局部變量 在幾個函數(shù)及Matlab函數(shù)中都能使用的變量就是全局變量 全局變量名應盡可能大寫 并由globe聲明 Matlab永久變量 b 數(shù)字變量Matlab內(nèi)部的每一個數(shù)據(jù)元素都是用雙精度數(shù) double 來表示和存儲的 變量輸出時用戶可以用format命令設置或改變輸出格式 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長格式 Long 1 333333333333330 00000123450000長格式e方式 Longe 1 33333333333333e 001 2345000000000e 06長格式g方式 Longg 1 333333333333330 0000012345銀行格式 Bank 1 330 00十六進制格式 Hex 3ff5555555553eb46231abfd71 格式 有理數(shù) Rational 1 32469 2000000000 c 字符串所有字符串都用單引號括起來 s matlab 字符中中的每個字符 包括空格 都是字符串變量 矩陣或向量 中的一個元素 字符串中的字符以ASCII碼形式儲存并區(qū)分大小 用函數(shù)abs可以看到字符的ASCII碼 在Matlab中 字符串和字符矩陣基本上是等價的 s matlab 等價于 s matlab 第2章Matlab語言程序設計字符串函數(shù) 第2章Matlab語言程序設計 字符串舉例 A China 中國 輸出帶引號的漢字 B 我是好學生 c Iamfine s3 char s y m b o l i c 用函數(shù)char生成字符串 double s3 字符串轉換為數(shù)值代碼 abs s3 cellstr s3 字符矩陣轉換為字符串 b num2str a 數(shù)字轉換為字符串比較 b 2和str2num b 2 ab A B AB 中國 北京 d 單元型變量單元型變量是一種比較特殊的數(shù)據(jù)類型 本質(zhì)上講 單元型變量實際上是一種以任意形式的數(shù)據(jù)為元素的多維數(shù)組 單元型變量可以存放任何類型 任何大小的數(shù)據(jù) 其大小是不定的 A 1 2 3 4 A 1234 B 1 4 A abcd B 1x4double 2x2double abcd B為單元型變量 用花括號 cellplot B celldisp B 第2章Matlab語言程序設計 D a1 abcd D a2 1 D a3 1 2 3 4 DD a1 abcd a2 1a3 1234 D為結構型變量 e 結構型變量結構型變量是另一種可以將不同類型數(shù)據(jù)組合在一起的數(shù)據(jù)類型 與單元型變量的不同在于結構型變量是以指針方式來傳遞數(shù)據(jù)的 C struct c1 1 c2 B c3 abcd C 1x3structarraywithfields c1c2c3C為結構型變量 第2章Matlab語言程序設計 f 矩陣 向量Matlab是以矩陣為基本運算單元的 數(shù)組作為獨立的計算單元實體是不存在的 它的建立 存儲完全等同于矩陣 只是計算時在符號上做了不同的約定 向量是組成矩陣的基本元素之一 可以把行向量看成1 n階矩陣 把列向量看成n 1階矩陣 向量的基本運算采用數(shù)組運算法則 多項式多項式是以向量的形式表達的 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 運算符與操作符 數(shù)學運算符 操作符 冒號 可以用來產(chǎn)生向量 用作矩陣的下標 部分地選擇矩陣元素 進行行循環(huán)操作 續(xù)號 表示一行未完 而在下一行繼續(xù) 分號 在方括號中 表示矩陣中行的結尾 用在每行的結尾 則不顯示該行運算的結果 關于邏輯真假的規(guī)定 在所有的關系表達式和邏輯表達式中 輸入的任何非0數(shù)都被看作是 邏輯真 而只有0才被認為是 邏輯假 所有關系表達式和邏輯表達式的計算結果是一個由0和1組成的 邏輯矩陣 LogicalArray 矩陣中的1表示 真 0表示 假 邏輯矩陣是一種特殊的數(shù)值矩陣 與 數(shù)值類 有關的操作和函數(shù)對它也適用 但它又不同于普通的 數(shù)值 它還表示對事物的判斷結論 真 與 假 第2章Matlab語言程序設計 關系操作符 邏輯操作符 MATLAB的關系操作符運算法則 當兩個變量是標量a和b時 若a b之間關系成立 則關系運算結果為1 若a b之間關系不成立 則關系運算結果為0 當兩個維數(shù)相同的矩陣A和B比較時 矩陣A B比較的是相同位置的元素 按標量的運算規(guī)則逐個進行 關系運算的結果是一個和A維數(shù)相同的矩陣 它的元素由0和1組成 當一個矩陣A和一個標量b比較時 把標量b和矩陣A的每一個元素按標量關系運算規(guī)則逐個比較 關系運算的結果是一個和數(shù)組A維數(shù)相同的矩陣 它是由0和1組成 優(yōu)先級由高到低為算術運算 關系運算和邏輯運算 第2章Matlab語言程序設計 第2章Matlab語言程序設計 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 關系運算舉例 MATLAB中邏輯操作符的運算法則 如果兩個標量a和b運算 則 a b a b全是非0時 運算結果是1 否則是0 a b a b中只要有一個非0 運算結果為1 a 當a是0時 運算結果是1 否則是0 如果兩個維數(shù)相同的矩陣A和B參與運算 則 將矩陣A和B相同位置上的元素按標量的運算規(guī)則逐個進行運算 運算的結果是返回一個由0和1組成的與A具有同樣維數(shù)的矩陣 如果標量b和矩陣A參與運算 則 將標量b和矩陣A中的每個元素進行邏輯運算 邏輯運算的結果是返回一個由0和1組成的與A具有同樣維數(shù)的矩陣 邏輯 非 運算是一元運算符 服從數(shù)組運算規(guī)則 在邏輯 與 或 非 三者中 非 的優(yōu)先級最高 與 與 或 具有相同的優(yōu)先級 從左向右執(zhí)行 通過 可以改變各操作符之間的優(yōu)先級 第2章Matlab語言程序設計 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 邏輯運算舉例 第2章Matlab語言程序設計 3 表達式及函數(shù) Matlab采用的是表達式語言 用戶輸入的語句由Matlab系統(tǒng)解釋運行 用戶可以在Matlab的命令窗口中鍵入命令 也可以在編輯器內(nèi)編寫應用程序 Matlab語句由表達式和變量組成 有兩種最常見的語句形式 表達式變量 表達式 t 6t 6 sin 5 t 6 ans 0 9918 y sin 5 t 6 y 0 9918 表達式由變量名 運算符 數(shù)字和函數(shù)名組成 表達式將按常規(guī)的優(yōu)先紐從左至右執(zhí)行運算 優(yōu)先級的規(guī)定是指數(shù)運算級別最高 乘除運算次之 括號可以改變運算順序 書寫表達式時 賦值符 和運算符兩側允許有空格 以增加可讀性 但在復數(shù)或符號表達式中要盡量避免空格 以防出錯 表達式的末尾加 時 Matlab系統(tǒng)只把數(shù)值賦給變量 不顯示計算結果 不加 時 Matlab系統(tǒng)將會在該條語句的下面直接顯示運算結果 第2章Matlab語言程序設計 第2章Matlab語言程序設計 Matlab有十分豐富的函數(shù)資源 總共分為24類 常用有一下幾類 一般函數(shù)命令 GENERAL 操作符與操作 OPERATOR 數(shù)據(jù)類型和結構 DATETYPE 基本矩陣和矩陣操作 ELMAT 基本數(shù)學函數(shù) ELFUN 二維圖 PLOTXY 圖形句柄 GENGRAPH 三維圖 3DGRAPH 語言和程序設計 LANGUAGE 文件輸入輸出函數(shù) IOFUN