MATLAB初步學習.doc

都是自己打的，有些知識直接復制的，但是代碼都是運行調(diào)試過的，已經(jīng)調(diào)了最全的基礎(chǔ)知識了，基本都含括里面了，再高深的我也寫不出來，有些地方?jīng)]有代碼因為太簡單了，有些地方只有代碼沒有說明，就自己領(lǐng)悟吧！1 矩陣及其基本運算1.1矩陣的表示1.1.1 矩陣的生成1. 矩陣的輸入輸入矩陣都是按行列，每一行之間的元素用逗號隔開，行與行之間用分號隔開。所有矩陣元素用括起來。2. 復數(shù)矩陣輸入在matlab中，輸入一句命令后，后面加入分號表示結(jié)果不顯示。1.1.2 符號矩陣需要用到符號（symbol）矩陣定義函數(shù)sym，或者是符號定義函數(shù)syms，先定義符號變量，再輸入符號矩陣。1 sym定義矩陣：還沒研究出來2.用syms定義矩陣還沒研究出來額，總體來說，編寫m文件的時候，要定義函數(shù)的變量使用的是syms 后面加上變量。3.Sym 是把數(shù)值型轉(zhuǎn)化為符號型轉(zhuǎn)化之后是最接近原式數(shù)據(jù)的方式表達出來。1.1.3 大矩陣的生成通過編寫m文件輸入大矩陣。size函數(shù)可以表示出矩陣的行列數(shù)。1.1.4 多維數(shù)組有時候數(shù)據(jù)太大，需要拆分組裝，cat函數(shù)A=catn,A1,A2,A3. 可以構(gòu)造n維數(shù)組1.1.5 特殊矩陣命令 全零陣函數(shù) zeros格式 B = zeros(n) %生成nn全零陣B = zeros(m,n) %生成mn全零陣B = zeros(m n) %生成mn全零陣B = zeros(d1,d2,d3) %生成d1d2d3全零陣或數(shù)組B = zeros(d1 d2 d3) %生成d1d2d3全零陣或數(shù)組B = zeros(size(A) %生成與矩陣A相同大小的全零陣d1行，d2列，d3d4個命令 單位陣函數(shù) eye格式 Y = eye(n) %生成nn單位陣Y = eye(m,n) %生成mn單位陣Y = eye(size(A) %生成與矩陣A相同大小的單位陣命令 全1陣函數(shù) ones格式 Y = ones(n) %生成nn全1陣Y = ones(m,n) %生成mn全1陣Y = ones(m n) %生成mn全1陣Y = ones(d1,d2,d3) %生成d1d2d3全1陣或數(shù)組Y = ones(d1 d2 d3) %生成d1d2d3全1陣或數(shù)組Y = ones(size(A) %生成與矩陣A相同大小的全1陣命令 均勻分布隨機矩陣函數(shù) rand 格式 Y = rand(n) %生成nn隨機矩陣，其元素在（0，1）內(nèi)Y = rand(m,n) %生成mn隨機矩陣Y = rand(m n) %生成mn隨機矩陣Y = rand(m,n,p,) %生成mnp隨機矩陣或數(shù)組Y = rand(m n p) %生成mnp隨機矩陣或數(shù)組Y = rand(size(A) %生成與矩陣A相同大小的隨機矩陣rand %無變量輸入時只產(chǎn)生一個隨機數(shù)命令 正態(tài)分布隨機矩陣函數(shù) randn格式 Y = randn(n) %生成nn正態(tài)分布隨機矩陣Y = randn(m,n) %生成mn正態(tài)分布隨機矩陣Y = randn(m n) %生成mn正態(tài)分布隨機矩陣Y = randn(m,n,p,) %生成mnp正態(tài)分布隨機矩陣或數(shù)組Y = randn(m n p) %生成mnp正態(tài)分布隨機矩陣或數(shù)組Y = randn(size(A) %生成與矩陣A相同大小的正態(tài)分布隨機矩陣randn %無變量輸入時只產(chǎn)生一個正態(tài)分布隨機數(shù)命令 產(chǎn)生隨機排列函數(shù) randperm格式 p = randperm(n) %產(chǎn)生1n之間整數(shù)的隨機排列命令 產(chǎn)生線性等分向量函數(shù) linspace格式 y = linspace(a,b) %在(a, b)上產(chǎn)生100個線性等分點y = linspace(a,b,n) %在(a, b)上產(chǎn)生n個線性等分點命令 產(chǎn)生對數(shù)等分向量函數(shù) logspace格式 y = logspace(a,b) %在（ ）之間產(chǎn)生50個對數(shù)等分向量y = logspace(a,b,n)y = logspace(a,pi)命令 計算矩陣中元素個數(shù)n = numel(a) %返回矩陣A的元素的個數(shù)命令 產(chǎn)生以輸入元素為對角線元素的矩陣函數(shù) blkdiag格式 out = blkdiag(a,b,c,d,) %產(chǎn)生以a,b,c,d,為對角線元素的矩陣1.2 矩陣運算1.2.1 加減乘除向量叉乘函數(shù) cross格式 C = cross(A,B) %若A、B為向量，則返回A與B的叉乘，即C=AB，A、B必須是3個元素的向量；若A、B為矩陣，則返回一個3n矩陣，其中的列是A與B對應列的叉積，A、B都是3n矩陣。C = cross(A,B,dim) %在dim維數(shù)中給出向量A與B的叉積。A和B必須具有相同的維數(shù)，size(A,dim)和size(B,dim)必須是3。1.2.2 集合運算交集（常用于檢測數(shù)據(jù)相關(guān)性）函數(shù) intersect格式 c = intersect(A,B,rows) %A、B為相同列數(shù)的矩陣，返回元素相同的行。c,ia,ib = intersect(a,b) %c為a、b的公共元素，ia表示公共元素在a中的位置，ib表示公共元素在b中位置。檢測元素是否在集合中函數(shù) ismember格式 k = ismember(a,S) %當a中元素屬于S時，k取1，否則，k取0。k = ismember(A,S,rows) %A、S有相同的列，返回行相同k取1，不相同取0的列向量。1.2.3 除法左除C=AB是方程A*C =B的解1.2.4 行列式按理說應該是0 的，可能精度沒調(diào)的原因吧！1.2.5 矩陣的秩2 繪圖2.1 二維圖形2.1.1 平面圖形命令1 plot功能 線性二維圖。plot(X1,Y1,X2,Y2,)，其中Xi與Yi成對出現(xiàn)，plot(X1,Y1,X2,Y2,)將分別按順序取兩數(shù)據(jù)Xi與Yi進行畫圖。說明 參數(shù)LineSpec功能 定義線的屬性。Maltab允許用戶對線條定義如下的特性：1線型表2-1定義符-：-.線型實線（缺省值）劃線點線點劃線2線條寬度指定線條的寬度，取值為整數(shù)（單位為像素點）3顏色表2-2定義符R（red）G(green)b(blue)c(cyan)顏色紅色綠色蘭色青色定義符M(magenta)y(yellow)k(black)w(white)顏色品紅黃色黑色白色4標記類型表2-3定義符+o(字母)*.x標記類型加號小圓圈星號實點交叉號定義符dvfplot(tanh,-2 2)命令3 loglog功能 雙對數(shù)圖形。命令4 semilogx功能 x軸對數(shù)圖形。2.1.2 極坐標命令1 polar功能 畫極坐標圖。t = 0:.01:2*pi;polar(t,sin(3*t).*cos(2*t),-r)命令2 bar功能 二維垂直條形圖。用垂直條形顯示向量或矩陣中的值。x = -2.9:0.2:2.9;bar(x,exp(x.*sin(x)colormap grayx = -2.9:0.2:2.9;命令5 comet功能 二維彗星圖。t = 0:.01:2*pi;x = exp(sin(2*t).*(cos(t).2/3);y = t.*(sin(t).2);comet(x,y);命令6 pie功能 餅形圖 x = 1 3 0.5 2.5 2;explode = 0 1 0 0 0;pie(x,explode)2.1.3 二維圖形注釋 命令1 grid功能 給二維或三維圖形的坐標面增加分隔線。該命令會對當前坐標軸的Xgrid，Ygrid，Zgrid的屬性有影響。用法 grid on 給當前的坐標軸增加分隔線。 grid off 從當前的坐標軸中去掉分隔線。命令2 gtext功能 在當前二維圖形中用鼠標放置文字。當光標進入圖形窗口時，會變成一個大十字，表明系統(tǒng)正等待用戶的動作。命令3 title功能 給當前軸加上標題。命令4 xlabel、ylabel功能 給x、y軸貼上標簽2.2 三維圖形2.2.1 三維等高線命令1 contour功能 曲面的等高線圖用法 contour(z) 把矩陣z中的值作為一個二維函數(shù)的值，等高曲線是一個平面的曲線，平面的高度v是Matlab自動取的； contour(x,y,z) (x,y)是平面z=0上點的坐標矩陣，z為相應點的高度值矩陣。效果同上； contour(z,n) 畫出n條等高線； contour(x,y,z,n) 畫出n條等高線； contour(z,v) 在指定的高度v上畫出等高線；命令2 pie3功能 三維餅形圖注意：命令pie3將x的每一個元素在所有元素的總和中所占的比例表達出來。若x中的分量和小于1（則所有元素小于1），則認為x中的值指明三維餅形圖的每一部分的大小。x = 1 3 0.5 2.5 2ex = 0 1 0 0 0 pie3(x,ex)2.2.3 曲面網(wǎng)格命令1 mesh功能 生成由X，Y和Z指定的網(wǎng)線面，由C指定的顏色的三維網(wǎng)格圖。2.2.4 其他命令 axis功能 坐標軸的刻度與外在顯示用法 axis(xmin xmax ymin ymax) 設(shè)置當前坐標軸的x-軸與y-軸的范圍。 axis equal 設(shè)置坐標軸的縱橫比，使在每個方向的數(shù)據(jù)單位都相同。3 符號運算3.1. 基本運算命令1 設(shè)置變量的精度函數(shù) digits格式 digits(d) %設(shè)置當前的可變算術(shù)精度的位數(shù)為整數(shù)d位 d = digits %返回當前的可變算術(shù)精度位數(shù)給d digits %顯示當前可變算術(shù)精度的位數(shù)命令2 將符號轉(zhuǎn)換為MATLAB的數(shù)值形式函數(shù) double格式 R = double(S)命令3 搜索符號表達式的最簡形式函數(shù) simple格式 r = simple(S)3.2 基本運算3.2.1 微積分命令1 極限函數(shù) limit格式 limit(F,x,a,right)或limit(F,x,a,left) %計算符號函數(shù)F的單側(cè)極限：左極限xa- 或 右極限xa+。命令2 導數(shù)（包括偏導數(shù)）函數(shù) diff格式 diff(S,v,n) %對表達式S中指定的符號變量v計算S的n階導數(shù)。命令3 符號函數(shù)的積分函數(shù) int格式 R = int(S,v,a,b) %對表達式s中指定的符號變量v計算從a到b的定積分4 數(shù)據(jù)分析4.1 基本函數(shù)4.1.1 三角函數(shù)函數(shù) sin、sinh功能 正弦函數(shù)與雙曲正弦函數(shù)格式 Y = sin(X) 函數(shù) asin、asinh功能 反正弦函數(shù)與反雙曲正弦函數(shù)格式 Y = asin(X) 函數(shù) cos、cosh功能 余弦函數(shù)與雙曲余弦函數(shù)格式 Y = cos(X) 函數(shù) acos、acosh功能 反余弦函數(shù)與反雙曲余弦函數(shù)格式 Y = acos(X) 函數(shù) tan、tanh功能 正切函數(shù)與雙曲正切函數(shù)格式 Y = tan(X)函數(shù) atan、atanh功能 反正切函數(shù)與反雙曲正切函數(shù)格式 Y = atan(X)函數(shù) cot、coth功能 余切函數(shù)與雙曲余切函數(shù)格式 Y = cot(X)函數(shù) acot、acoth功能 反余切函數(shù)與反雙曲余切函數(shù)格式 Y = acot(X) 函數(shù) sec、sech功能 正割函數(shù)與雙曲正割函數(shù)格式 Y = sec(X)函數(shù) asec、asech功能 反正割函數(shù)與反雙曲正割函數(shù)格式 Y = asec(X)函數(shù) csc、csch功能 余割函數(shù)與雙曲余割函數(shù)格式 Y = csc(X)函數(shù) acsc、acsch功能 反余割函數(shù)與反雙曲余割函數(shù)。格式 Y = asec(X)函數(shù) atan2功能 四象限的反正切函數(shù)格式 P = atan2(Y,X)4.1.2 其他函數(shù)函數(shù) fix功能 朝零方向取整格式 B = fix(A)函數(shù) roud功能 朝最近的方向取整。格式 Y = round(X) 函數(shù) floor功能 朝負無窮大方向取整格式 B = floor(A) 函數(shù) rem功能 求作除法后的剩余數(shù)格式 R = rem(X,Y) 函數(shù) exp功能 以e為底數(shù)的指數(shù)函數(shù)格式 Y = exp(X)函數(shù) log功能 自然對數(shù)，即以e為底數(shù)的對數(shù)。格式 Y = log(X)函數(shù) ceil功能 朝正無窮大方向取整格式 B = ceil(A)函數(shù) log10功能 常用對數(shù)，即以10為底數(shù)的對數(shù)。格式 Y = log10(X)函數(shù) sort功能 把輸入?yún)⒘恐械脑匕磸男〉酱蟮姆较蛑匦屡帕懈袷?B = sort(A)函數(shù) abs功能 數(shù)值的絕對值與復數(shù)的幅值格式 Y = abs(X)函數(shù) mod功能 模數(shù)用法 M = mod(X,Y)4.2 插值擬合4.2.1 命令命令1 interp1功能 一維數(shù)據(jù)插值（表格查找）。該命令對數(shù)據(jù)點之間計算內(nèi)插值。格式 yi = interp1(x,Y,xi) %返回插值向量yi，每一元素對應于參量xi，同時由向量x與Y的內(nèi)插值決定。參量x指定數(shù)據(jù)Y的點。若Y為一矩陣，則按Y的每列計算。yi是階數(shù)為length(xi)