MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化

MATLAB數(shù)值矩陣運(yùn)算MATLAB的核心與基礎(chǔ)3/3/20231MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!MATLAB數(shù)值矩陣、數(shù)組及其運(yùn)算

MATLAB最為出色之處在于其強(qiáng)大的計(jì)算能力，這也是MATLAB成為世界流行的工具軟件的關(guān)鍵所在。MATLAB的計(jì)算功能基本上可以分為數(shù)值計(jì)算和符號計(jì)算兩種，這兩種計(jì)算都可以通過在MATLAB的主窗口(命令窗口)中鍵入命令來完成。由于MATLAB是以矩陣作為基本的運(yùn)算單元，所以了解和掌握MATLAB的最佳方式就是學(xué)習(xí)如何處理矩陣。一個(gè)標(biāo)量是1×1的矩陣，一個(gè)n維列向量是n×1的矩陣，一個(gè)長度為n的數(shù)組是1×n的矩陣。3/3/20232MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)矩陣的創(chuàng)建矩陣運(yùn)算

矩陣性質(zhì)分析

如何設(shè)計(jì)？3/3/20233MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)

－矩陣的創(chuàng)建這種通過直接輸入來定義矩陣的方式是建立矩陣最簡單的方式，一般只適用于簡單的矩陣。MATLAB提供了很多定義和建立矩陣的方法。除手動直接輸入以外主要還有三種，首先看一下利用MATLAB提供的生成和操作矩陣的函數(shù)來創(chuàng)建和生成一些特殊矩陣。3/3/20234MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)

－矩陣的創(chuàng)建通過M文件創(chuàng)建矩陣實(shí)質(zhì)和手動直接形成矩陣沒差別，但可以存儲，以便多次應(yīng)用，另外在輸入是可以方便修改。通過數(shù)據(jù)文件創(chuàng)建矩陣很多數(shù)據(jù)是以其他數(shù)據(jù)文件形式存在的。例如文本文件，Excel的數(shù)據(jù)表格文件等，MatLab提供了功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)導(dǎo)入向?qū)В↖mportWizard）調(diào)入數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以利用編程讀取文件中的數(shù)據(jù)。3/3/20235MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)

－矩陣的運(yùn)算矩陣的乘法運(yùn)算

矩陣的乘法及乘方命令如為：A*B，A^P矮陣相乘時(shí)要求A的列數(shù)等于B的行數(shù)，即必須滿足矩陣相乘的條件。當(dāng)然和矩陣的加減運(yùn)算一樣，MATLAB允許標(biāo)量(或常數(shù))和任意矩陣相乘，即該標(biāo)量與矩陣的每一個(gè)元素相乘。如果A是一個(gè)n×p的矩陣，B是p×m的矩陣，則它們的乘積結(jié)果c是一個(gè)n×m的矩陣。例如：>>a=[123;456;]>>b=[111;222;333]>>a*b矩陣的乘方實(shí)際上相當(dāng)于矩陣的自乘，需要注意的是只有方陣才能進(jìn)行乘方運(yùn)算，而且在命令A(yù)^p中，p只能是標(biāo)量(或常數(shù))。當(dāng)p是正整數(shù)時(shí)，A^p表示矩陣A自乘p次；當(dāng)p是負(fù)整數(shù)時(shí)，A^p表示先求出矩陣A的逆矩陣，然后將A的逆矩陣自乘p次。3/3/20236MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)

－矩陣性質(zhì)分析

矩陣元素的引用與操作如同許多計(jì)算機(jī)高級語言一樣，MATLAB直接采用下標(biāo)引用矩陣元索，例如：A是一個(gè)3×3的矩陣，則A(1，2)表示矩陣A中的行第二列的元素。除此之外，為了方便用戶對矩陣進(jìn)行修改，MATLAB允許用戶對矩陣中的整行整列操作，例如A(：，3)表示短陣第三列的元素，其中冒號表示所有的行。

MATLAB提供了一些對矩陣中的元素進(jìn)行操作的命令和函數(shù)，用來對矩陣進(jìn)行變形和分析

3/3/20237MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)

－矩陣性質(zhì)分析矩陣的行列式、秩、逆和轉(zhuǎn)置

det(A)—求矩陣的行列式(要求A是方陣)rank(A)—求矩陣的秩

inv(A)—求矩陣的逆(要求A是方陣，且行列式不為零)A’—求矩陣的轉(zhuǎn)置

例如：A=[100;020;003];det(A);rank(A);inv(A);A’;3/3/20238MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!MATLAB數(shù)組運(yùn)算基礎(chǔ)

數(shù)組的定義（即創(chuàng)建）

數(shù)組的計(jì)算

數(shù)學(xué)計(jì)算、關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算

3/3/20239MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!MATLAB數(shù)組運(yùn)算基礎(chǔ)數(shù)組的數(shù)學(xué)計(jì)算數(shù)組的加減運(yùn)算和矩陣運(yùn)算沒有區(qū)別，主要在乘法和除法上。我們看下面的例子：A＝[123;789]B=[456;890]如果輸入：A*B則會出現(xiàn)如下錯(cuò)誤：???Errorusing==>*Innermatrixdimensionsmustagree.系統(tǒng)告訴我們這兩個(gè)矩陣的維數(shù)不匹配。顯然，我們?nèi)绻袮、B均看成矩陣．它們是不能相乘的；但作為數(shù)組，A和B卻可以相乘。結(jié)果應(yīng)該還是一個(gè)2×3的數(shù)組，其中每一個(gè)元素是A、B中對應(yīng)元素的乘積。3/3/202310MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!MATLAB矩陣和數(shù)組的關(guān)系運(yùn)算矩陣和數(shù)組的關(guān)系運(yùn)算

MATLAB提供了下列關(guān)系運(yùn)算符來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)量之間的比較：<小于>大于<=小于等于>=大于等于==等于~=不等于

在關(guān)系運(yùn)算中，當(dāng)關(guān)系成立時(shí)結(jié)果為1(真)，不成立時(shí)結(jié)果為0(假)。

3/3/202311MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!MATLAB圖形處理和數(shù)據(jù)可視化MATLAB繪圖3/3/202312MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!參考一個(gè)數(shù)據(jù)文件文件中的數(shù)據(jù)為電流電壓采樣值如果繪制為圖形…規(guī)律何在？3/3/202313MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!MATLAB圖形功能MATLAB的圖形功能包括二維繪圖和三維繪圖兩大部分：其中二維繪圖用來實(shí)現(xiàn)科學(xué)曲線的繪制，圖標(biāo)的繪制以及各種專業(yè)數(shù)據(jù)的可視化顯示等；三維繪圖用來實(shí)現(xiàn)二元函數(shù)的圖形表達(dá)，向量場數(shù)據(jù)的表達(dá)和超過三維的場數(shù)據(jù)的顯示，例如：等高線、落差圖等。

3/3/202314MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!基本二維圖形繪制plot函數(shù)坐標(biāo)的設(shè)定圖形的標(biāo)注其他命令介紹特殊圖形

3/3/202315MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!基本二維圖形繪制－plot函數(shù)（2）plot(x1,y1,x2,y2…)

用這種形式，我們可以在同一個(gè)窗口中繪制多條不同的曲線，而且每條曲線可以有不同的橫坐標(biāo)。這種方式用于對不同的曲線進(jìn)行比較。plot(x,y,選項(xiàng))

這里的選項(xiàng)包括線型、顏色、數(shù)據(jù)點(diǎn)標(biāo)記符號等特性的設(shè)置。利用這些選項(xiàng)可以把同一窗口的不同曲線設(shè)置為不同的格式，便于區(qū)別。這些選項(xiàng)還可以組合使用。選項(xiàng)由三個(gè)字符組成，個(gè)字符表示用于連線的字符，第二個(gè)字符表示曲線的顏色，第三個(gè)字符表示用于標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)的字符。

3/3/202316MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!基本二維圖形繪制－坐標(biāo)的設(shè)定

MATLAB的繪圖具有很強(qiáng)的靈活性，它可以根據(jù)所要繪制曲線的數(shù)據(jù)范圍來自動選擇合適的坐標(biāo)系的顯示范圍，使得圖形盡可能清晰完整地顯示出來。所以，用戶一般不用費(fèi)心去手動地調(diào)整坐標(biāo)系。但在某些情況下，用戶可能覺得自動選擇的坐標(biāo)系不符合自己的要求，則可以使用函數(shù)axis來加以修改。axis的調(diào)用格式為：axis([xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax])其中，各坐標(biāo)的最小值（xmin，ymin，zmin）必須小于對應(yīng)的最大值（xmax，ymax，zmax），對于繪制二維圖形，省去zmin和zmax參數(shù)。

3/3/202317MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!基本二維圖形繪制－圖形的標(biāo)注（2）（1）最基本的標(biāo)注

函數(shù)xlabel、ylabel、zlabel分別用來對x軸、y軸、z軸進(jìn)行標(biāo)注。其格式為：（以xlabel為例）

xlabel（‘text’，‘property1’，propertyValue1，‘property2’，propertyValue2，…）

其中，text為要加注的文本，“property”為文本的屬性，propertyValue為相應(yīng)的文本屬性的取值。該命令將文本以一定的格式加到坐標(biāo)軸的下面。3/3/202318MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!基本二維圖形繪制－圖形的標(biāo)注（4）舉例如下：v=['-1';'+1'];t=0:0.05:2*pi;plot(t,sin(t));xlabel('time(0--2*pi)');ylabel('value');text(pi/2,0.9,['\uparrowsin(\pi*1/2)=',v(2,:)]);text(pi*3/2,-0.9,['\downarrowsin(\pi*3/2)=',num2str(sin(pi/2))]);%num2str將數(shù)值轉(zhuǎn)化為字符串text(0,-0.6,['Date:',date]);%date返回表示當(dāng)前時(shí)間字符串3/3/202319MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!基本二維圖形繪制－圖形的標(biāo)注（6）（3）使用圖例給圖形加上圖例，便于區(qū)分不同的圖形，便于對圖形的觀察和分析。添加圖例的功能用函數(shù)legend來完成。legend的調(diào)用格式為：legend（str1，str2，str3，…）

只要指定字符串，legend就可以自動的按順序?qū)⒆址砑拥较鄳?yīng)的曲線線型之后。缺省情況下，MATLAB將圖例置于圖形的右上角。也可以在legend函數(shù)中加入一個(gè)參數(shù)以控制圖例的位置。具體格式如下：legend（str1，str2，str3，…position）其中，“position”參數(shù)可以取如下值：0自動把圖例置于與圖中曲線重疊最少的位置。1置于圖形的右上角，這是缺省情況。2置于圖形的左上角。3置于圖形的右下角。4置于圖形的左下角。－1置于圖形外部的右側(cè)。

3/3/202320MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!基本二維繪圖－其他命令介紹（1）極坐標(biāo)曲線某些情況下，使用極坐標(biāo)繪制曲線更加方便，更能體現(xiàn)圖形的本質(zhì)特征。在MATLAB中，繪制極坐標(biāo)曲線的函數(shù)為：polar（angle，r，選項(xiàng)）其中，“angle”和“r”分別為角度向量和幅度向量，該函數(shù)所使用的選項(xiàng)的格式與plot函數(shù)一致。3/3/202321MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!基本二維繪圖－其他命令介紹圖形的縮放

函數(shù)zoom用來指定對圖形進(jìn)行縮放的操作。這個(gè)命令在分析大量的數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)很有用。有以下幾個(gè)用法：

3/3/202322MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!特殊圖形

在工程應(yīng)用中，常常需要用到一些特殊形式，具有特殊功能的圖。譬如說，直方圖經(jīng)常用來比較某個(gè)量隨著另一個(gè)量的變化趨勢；等高線圖經(jīng)常用來分析具有相同取值的量的分布趨勢，矢量圖常常用來分析某種矢量場的分布情況，等等。下面我們將介紹一些可能會遇到的特殊圖形，并給出用MATLAB繪制這些特殊圖案的方法。

3/3/202323MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!直方圖和面積圖舉例y=rand(5,3);%產(chǎn)生一組隨機(jī)數(shù)矩陣subplot(1,3,1);bar(y);%畫直方圖subplot(1,3,2);bar3(y,'group');%畫缺省形式的直方圖subplot(1,3,3);bar(y,'stack');%將同一列數(shù)據(jù)畫在一個(gè)直方圖上3/3/202324MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)

－矩陣的創(chuàng)建

在MATLAB中輸入矩陣有三條基本原則：1)矩陣元素必須在方括號中；2)每行內(nèi)的元素問用逗號或空格分開；3)行與行之間用分號分隔。例如我們在MATLAB命令窗口中直接輸入：X＝[123；456；789]或[1,2,3;4,5,6;7,8,9]回車后會得到輸出結(jié)果：

X=123456789

3/3/202325MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)

－矩陣的創(chuàng)建MATLAB提供的創(chuàng)建特殊矩陣的函數(shù)有：

zeros：生成一個(gè)元素全部為0的矩陣。

ones：生成一個(gè)元素全部為1的矩陣。

eye：生成一個(gè)單位矩陣。

rand：生成一個(gè)元素在0和1之間均勻分布的隨機(jī)矩陣。在命令窗口中輸入：A＝zeros(3,4)%生成一個(gè)3×4的全零矩陣

c=eye(4,4)%生成一個(gè)4×4的單位陣26MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)

－矩陣的運(yùn)算矩陣的加減運(yùn)算

矩陣的加法和減法運(yùn)算指令為：A＋B，A－B需要說明的是A、B必須具有相同的維數(shù)，除非其中一個(gè)是標(biāo)量。例如：>>a=[123]>>b=[456]>>a+b>>a-b涉及哪些？3/3/202327MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)

－矩陣的運(yùn)算矩陣的除法運(yùn)算

如果A是非奇異方陣，則矩陣的除法命令如下：A＼B（左除），B／A（右除）其中，A＼B（左除）等效于矩陣A的逆左乘矩陣B，而B／A（右除）等效于矩陣A的逆右乘矩陣B。在通常情況下，x＝a\b是方程組a*x=b的解，x=b/a是方程組x*a=b的解。3/3/202328MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)

－矩陣性質(zhì)分析矩陣元素的引用與操作舉例說明：>>A=[123;456;789]％定義矩陣A>>A(2,:)％顯示A的第二行>>A(2,:)=[]％刪除A的第二行（第二行賦空值）>>A(2,3)=35％將A中第二行第三列的元素改為353/3/202329MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!MATLAB矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)

－矩陣性質(zhì)分析特征向量方陣A的特征值和特征向量表征了該矩陣的本質(zhì)特性，因此具有特殊的意義。在MATLAB中，用命令[V，D]=eig(A)來計(jì)算A的特征值和特征向量，其中V表示由A的特征向量構(gòu)成的矩陣，D表示由A的特征值構(gòu)成的對角陣，而且A＝VDV－1。A的p次方的計(jì)算過程為：由于A＝VDV－1，我們就將矩陣D中的每一個(gè)元素（即特征值）p次方，再代回去就可以計(jì)算出A的p次方。3/3/202330MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!MATLAB數(shù)組運(yùn)算基礎(chǔ)數(shù)組的定義（創(chuàng)建）數(shù)組也是MATLAB中的一種重要的數(shù)據(jù)類型，雖然它的創(chuàng)建方法和矩陣一樣，但在計(jì)算上，它與矩陣有很大的不同，也就是說，數(shù)組和矩陣有著不同的使用方法。

3/3/202331MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!MATLAB數(shù)組運(yùn)算基礎(chǔ)

－數(shù)組數(shù)學(xué)運(yùn)算MATLAB為了區(qū)別這種運(yùn)算和矩陣運(yùn)算，專門定義了數(shù)組乘法“.*”。如：A.*B同樣的，數(shù)組的乘方運(yùn)算符號為“．^”，數(shù)組的乘方就是把每個(gè)元素都乘方。A.^3類似于矩陣，數(shù)組也有左除和右除之分：“.\”和“./”，運(yùn)算時(shí)也是把對應(yīng)元素相除，例如：>>A.\B％用B中的元素除以A中的對應(yīng)元素>>A./B％用A中的元素除以B中的對應(yīng)元素從上我們可以看出，雖然數(shù)組的存儲方式和矩陣沒有區(qū)別，但是基于數(shù)組的數(shù)學(xué)計(jì)算都是對應(yīng)元素間的計(jì)算，而不像矩陣有一個(gè)整體的概念。在計(jì)算符號方面，都是在矩陣計(jì)算符號前面加上一個(gè)點(diǎn)。

3/3/202332MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!MATLAB矩陣和數(shù)組的邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算

MATLAB提供的邏輯運(yùn)算符有：&與|或~非在邏輯運(yùn)算中，只有非零(1)和0兩種元素。

MATLAB除了提供上面這些邏輯關(guān)系運(yùn)算符之外，還提供了一些邏輯關(guān)系函數(shù)，常用函數(shù)參見教材P36表2－2。

3/3/202333MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!繪圖的重要性在科學(xué)計(jì)算中，我們往往要處理大量的數(shù)據(jù)。如果我們把這些數(shù)據(jù)用圖形表現(xiàn)出來，就能很容易地發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系，大大提高工作的效率。MATLAB正是基于這種考慮，提供了強(qiáng)大的繪圖能力。我們將學(xué)習(xí)如何利用MATLAB使數(shù)據(jù)可視化，以及如何處理圖形以便達(dá)到最好的表達(dá)效果。

3/3/202334MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!3/3/202335MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!圖形窗口

在MATLAB中，可以用figure命令從命令窗口新建一個(gè)圖形窗口，每執(zhí)行一次該命令就產(chǎn)生一個(gè)圖形窗口，可以同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)圖形窗口，MATLAB為每個(gè)窗口都分配一個(gè)句柄來進(jìn)行標(biāo)志通過工具欄上的圖形按鈕，我們可以對圖形進(jìn)行操作。具體地說，我們可以在圖形窗口添加文本；可以在圖形窗口添加箭頭；可以添加直線；可以對圖形進(jìn)行縮放操作；可以將圖形旋轉(zhuǎn)三維圖形等。具體的可以參看在線幫助。3/3/202336MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!基本二維圖形繪制－plot函數(shù)plot函數(shù)是最基本的二維圖形繪制函數(shù)，也是最重要的函數(shù)之一。該函數(shù)有不同的輸入?yún)?shù)以實(shí)現(xiàn)不同的功能，具體用法如下：plot(y)其中，y是一個(gè)向量。plot以該參數(shù)的值為縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)從一開始自動賦值為向量[123…]，向量的方向和長度與參數(shù)y相同。plot(x,y)

這是最常見的形式。x為橫坐標(biāo)向量，y為縱坐標(biāo)向量。

3/3/202337MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!基本二維圖形繪制－plot函數(shù)（3）例：>>t=0:0.1:2*pi;>>k=0:0.2:3*pi;>>x=sin(t);>>y=cos(k);>>plot(t,x,':ro',k,y,'-b+')3/3/202338MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!基本二維圖形繪制－圖形的標(biāo)注

一個(gè)圖形不僅要美觀．而且要讓人容易理解它所要表達(dá)的意思。因此，對圖形作適當(dāng)?shù)臉?biāo)注是一個(gè)成功的圖形所不可缺少的。MatLab提供了豐富的函數(shù)來對圖形進(jìn)行全方位的標(biāo)注?；镜臉?biāo)注函數(shù)如下：Title,xlabel,ylabel,zlabel,legend,text,Gtext這些用于標(biāo)注的函數(shù)可以設(shè)置一系列的屬性，比如字體的粗細(xì)(FontWeight)，字體名(FontName)，字體的大小(FontSize)等等。另外，為了將數(shù)學(xué)公式或工程問題中所用到的一些特殊符號標(biāo)注在圖形上，可以使用由“＼”引導(dǎo)的特殊字符串。例如，‘＼pi’表示圓周率等。具體的，可以參閱MATLAB的幫助功能。

3/3/202339MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!基本二維圖形繪制－圖形的標(biāo)注（3）（2）給圖形窗口添加文本

MATLAB中提供text函數(shù)用來在圖形任意窗口的任意位置添加文本。該函數(shù)的調(diào)用格式為：Text（xposition，yposition，‘text’）

其中，（xposition，yposition）表示加入字符串的位置；‘text’是要加入的文本字符串，其中可以包含一些特殊字符。這種標(biāo)注的字符串有很大的靈活性。3/3/202340MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!基本二維圖形繪制－圖形的標(biāo)注（5）除了text函數(shù)外，MATLAB還提供了gtext函數(shù)用來利用鼠標(biāo)交互式地繪圖形添加文本。gtext函數(shù)的使用格式與xlabel函數(shù)相同，為：

gtext（‘text’，‘propertyName’，propertyValue…）

在命令窗口鍵入這個(gè)命令后，圖形窗口的鼠標(biāo)指針會變?yōu)槭中凸鈽?biāo)，移動光標(biāo)到某一個(gè)位置后單擊鼠標(biāo)鍵或按下鍵盤上任意鍵，就可以將所要標(biāo)注的文本定位在該位置。

3/3/202341MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!基本二維圖形繪制－圖形的標(biāo)注（7）例：t=0:0.05*pi:2*pi;plot(t,cos(t),':g',t,sin(t),'b')legend('cos','sin')

3/3/202342MATLAB數(shù)值矩陣數(shù)組運(yùn)算和數(shù)據(jù)圖形處理及數(shù)據(jù)可視化共46頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!基本二維繪圖－其他命令介紹（2）雙y軸圖形

使用函數(shù)plotyy可以繪制一個(gè)左右各有一個(gè)y軸的圖形。這種方式使得在同一個(gè)窗口繪制不同曲線更加方便，效果更好。該函數(shù)有以下幾種常用的形式：plotyy（x1，y1，x2，y2）：在一個(gè)圖形窗口同時(shí)繪制（x1，y1