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1.常用命令

dir:列出当前目录下的所有文件

clc:清除命令窗

clear all:清除环境(从内存中清除所有变量)

who:将内存中的当前变量以简单形式列出

close all: 关闭所有的 Figure 窗口

2.变量设置

(1).变量命名

MATLAB 的变量名以字母打头,后最多可跟 19 个字母或数字,如 x,y,ae3和d3er45 等都是合法的变量名,不能使用内部函数或命令名作为变量名。

MATLAB 中的变量名区分大小,ab 与 Ab 表示两个不同的变量。

(2).变量赋值

l  表达式赋值

>>a=(100*0.02)/4.0

a=0.0500

l  矩阵赋值

数值通常按行输入,行之间用分号隔开。

>>  C=[-1,0,0;1,-1,0;0,0,2];(省略最后的分号,MATLAB 会回显矩阵值)

l  通过引用特定的位置可以单独改变某个矩阵元素

如 S=[5, 6, 4],用命令 S(2)=8 把矩阵 S 的第二个元素值由 6 改成 8。

l  可以引用已定义的矩阵,重新定义一个新矩阵。

如 S=[5,6,4],可定义一个新矩阵。

>>B=[3 S 2]

B=3 5 6 4 2

3.整数操作

l  fix(x):截尾取整

>> fix( [3.12 -3.12])

ans =3      -3

l  floor(x):不超过 x 的最大整数(高斯取整)

>> floor( [3.12 -3.12])

ans =3    -4

l  ceil(x) :大于 x 的最小整数

>> ceil( [3.12 -3.12])

ans = 4  -3

4.随机序列常用命令

l  rand:均匀分布随机矩阵

rand              %无变量输入时只产生一个随机数

y= rand(n)       %生成 n×n 随机矩阵,其元素在(0,1)内

y = rand(m,n)    %生成 m×n 随机矩阵,其元素在(0,1)内

l  randn:正态分布随机矩阵

randn              %无变量输入时只产生一个正态分布随机数

y= randn(n)       %生成 n×n 正态分布随机矩阵

y = randn(m,n)   %生成 m×n 正态分布随机矩阵

l  randsrc:

randsrc            %无变量输入时只产生一个随机数 1 或者-1

y= randsrc(n)        %生成 n×n 随机数组,其元素为 1 或者-1

y = randsrc(m,n)   %生成 m×n 随机数组,其元素为 1 或者-1

5.矩阵常用操作命令

MATLAB 的基本单位是矩阵,掌握矩阵的输入、各种数值运算以及矩阵函数是学好 MATLAB 的关键。

(1).矩阵的输入

l  直接输入创建矩阵

以“[”和“ ]”作为首尾,同行的元素用“,”或空格隔开,不同行的元素用“;”或按 Enter 键来分隔;

矩阵的元素可以是数字也可以是表达式,如果是数值计算,表达式中不可包含未知变量。

l  用矩阵函数来生成矩阵

MATLAB 提供了大量的函数来创建特殊矩阵,表 1.1 给出 MATLAB 常用的矩阵函数。

表 1.1 Matlab常用矩阵函数

函数名称

函数功能

zero(m,n)

m 行 n 列零矩阵

eye(n)

n 阶方矩阵

ones(m,n)

m 行 n 列元素为 1 的矩阵

rand(m,n)

m 行 n 列随机矩阵

randn(m,n)

m 行 n 列正态随机矩阵

magic(n)

n 阶魔方矩阵

(2).操作符“:”的说明

j:k                   表示步长为 1 的等差数列构成的数组:[j, j+1, j+2,…, k]。

j:i:k                表示步长为 i 的等差数列构成的数组:[j,j+i,j+2*i,…, k]。

A(i:j)              表示 A(i),A(i+1),…,A(j)。

(3).对矩阵元素的操作

设 A 是一个矩阵,则在 MATLAB 中用如下符号表示它的元素:

A(i,j)    表示矩阵 A 的第 i 行第 j 列元素。

A(:,j)    表示矩阵 A 的第 j 列。

A(i,:)    表示矩阵 A 的第 i 行。

A(:,:)    表示 A 的所有元素构造 2 维矩阵

A(:)                表示以矩阵 A 的所有元素按列构成的一个列矩阵。

A(i)                表示矩阵 A(:)的第 i 个元素。

[ ]                   表示空矩阵。

(4).矩阵的运算

A+B:矩阵加法

A-B:矩阵减法

A*B:矩阵乘法

A’:A 的转置

k*A:数 k 乘以 A

det(A):A 的行列式

rank(A):A 的秩

(5).数组

在MATLAB 中数组是一行或者一列的矩阵,对矩阵输入、修改和保存都适用于数组,同时 MATLAB 还提供了一些创建数组的特殊指令。

l  特殊数组的创建

linspace(a,b,n)        给出区间[a,b]的 n 个等分点数据

l  数组运算

数组运算除作为 1×n 的矩阵应遵循矩阵的运算规则外,MATLAB 中还为数组提供了一些特殊的运算: 乘法为:.*   ,乘幂为:.^ 。数组运算强调元素对元素的运算。

6.位操作

l  bitand:按位与

C=bitand(A,B)命令将返回两个非负整数数组 A 和 B 的相应元素按位与操作的结果。

为了确保 A 和 B 的元素都是整数,可以使用 ceil、fix、floor 和 round函数来生成 A 和 B。

l  bitor:按位或

C=bitor(A,B)命令将返回两个非负整数数组 A 和 B 的相应元素按位或操作的结果。

为了确保 A 和 B 的元素都是整数,可以使用 ceil、fix、floor 和 round 函数来生成 A 和 B。

l  bitxor:按位异或

C=bitxor(A,B)返回两个非负整数数组 A 和 B 的相应元素进行按位异或的结果,为了确保 A 和 B 的元素都是整数,可以使用 ceil、fix、floor 和 round 函数来生成 A 和 B。

l bitset:设置指定位的值

C=bitset(A,bit,v)命令将 A 中元素第 bit 位设为 v,其中 v 必须为 0 或 1,A 中的元素必须为非负整数,bit 必须为 1 到 A 中元素浮点整数表示法的位数之间的一个数字。

l bitget:获取指定位的值

C=bitget(A,bit)命令将返回 A 中元素用 bit 指定位的值,A 中的元素必须为非负整数,bit 必须为 1 到 A 中元素浮点整数表示法位数之间的一个数字。

7.绘图操作

(1)图形标注

title(‘string’,’属性名’,’属性值’,…) —— 给图形加标题

xlabel (‘string’,’属性名’,’属性值’,…) —— 给 x 轴加标注

ylabel (‘string’,’属性名’,’属性值’,…) —— 给 y 轴加标注

legend (‘string1’,’string2’,…)—— 添加图例,其顺序对应于绘图指令中的顺序 axis ([xmin,xmax,ymin,ymax])—— 控制坐标轴的刻度范围

(2)二维图形

l  plot(x,y)

功能:以向量 x,y 为轴,绘制曲线。

注:plot(x,y)命令可用来绘制函数f(x)图形,此时可通过向量x常用命令x=a:h:b的形式获得 f(x)函数在绘图区间[a,b]上的自变量点向量数据,对应的函数向量值取为 y= f(x)。步长 h 可以任意选取,一般步长越小,曲线越光滑,但是步长太小,会增加计算量,运算速度也要降低。通常步长 h 取值 0.1 可达到较好的绘图效果。

l  plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3…)

功能:在同一图形窗口绘制多条不同颜色曲线,曲线关系为

y1=f(x1),y2=f(x2),y3=f(x3)

(3)二维特殊图形

l  bar

l  Hist表示生成直方图

M=hist(N)表示将 N 中的最大最小值找出来,然后,平均取十个等间隔点,看以每个间隔点为中心,向两边各扩展 1/2 间隔的范围内,包括 N 的元素个数,因此 M 返回值都是 1*10 大小。