MATLAB主要包括編程和仿真兩大部分，它將數(shù)值分析、矩陣計算、科學數(shù)據(jù)可視化、非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模、仿真和App界面設計等諸多強大功能集成在一個環(huán)境中。這些方面的內(nèi)容都是需要有一定的基礎語法能力才去完成，本文將MATLAB中最常用、也是最基礎的語法匯總在一起，適用于剛接觸MATLAB的小伙伴。

MathWorks MATLAB R2024b MacOS Apple Silicon/Inter 中文正式免費版

• 類型：商業(yè)效率
• 大小：18.0GB
• 語言：簡體中文
• 時間：2024-09-13

查看詳情

主要內(nèi)容包括：界面熟悉，變量矩陣賦值、索引，循環(huán)、判斷語句介紹，二維繪圖操作。

一、MATLAB界面

編寫一個簡單的腳本文件，即可熟悉MATLAB的界面，以創(chuàng)建一個全零矩陣為例。

需要了解：1新建腳本文件，2編寫腳本文件，3執(zhí)行腳本文件，4保存，5-7查看結果。

至此，往后可以編寫再復雜一點的腳本文件了。

二、變量

MATLAB（Matrix Laboratory）意為矩陣實驗室，其所有的代數(shù)運算都基于矩陣運算，每個變量都視為是矩陣的形式，即使是常數(shù)，也作為1*1的矩陣。

變量名如‘A_01’，可由字母、數(shù)字、下劃線任意幾種組成，但要避免與系統(tǒng)預定義的一些變量名相同，當然，一般隨意取的不會，相同了再改就是了。每一個變量矩陣可以賦予其n*m個值，類似Excel中的一個二維表格，格子中可以是數(shù)值，也可以是字符，這里只考慮純數(shù)值的格式，也是MATLAB中默認的數(shù)據(jù)格式（double類型）。

矩陣基本操作涉及 矩陣賦值、矩陣索引、矩陣運算等操作。

2.1 矩陣賦值

矩陣賦值包括單個賦值和直接創(chuàng)建特色矩陣（只需要了解零矩陣、全1矩陣、空矩陣、線性向量足以）。

%直接賦值，即依次輸入，同行中使用逗號或者空格隔開，用分號開始下一行輸入
A=[1 2 3 ; 4 5 6]  
%創(chuàng)建特色矩陣，如零矩陣、全1矩陣、空矩陣、線性向量
B1=zeros(3,4); %零矩陣 zeros(行，列)
B2=ones(2,2);  %全1矩陣 ones(行，列)
B3=[];  %空矩陣
B4=2:1:10； %從2到10，間距為1，的行向量賦值
%代碼后不加分號可在命令行窗口中輸出結果，反之

2.2矩陣索引

如果想對某行、列、個的值進行修改或者提取，就需要使用索引。

A=[1:1:3 ; zeros(1,3) ; ones(1,3)]
%提取A中(2,3)位置的值
B1=A(2,3)
%提取A中第一行的值，列的類似
B2=A(1,:) %:代表所有，即第一行的所有列
%修改A(2,3)的值
A(2,3)=9

運行結果

2.3 矩陣的運算

運算最常用便是 加 減 點乘 點除 點冪，這里需要注意的是，我們通常希望是兩個矩陣中的對應元素作乘法和除法，而不是矩陣作乘法（*）和除法（/），那么就需要用到點乘（.*）和點除（./）。

A=[1,2,3;4,5,6];
B=[1,1,1;2,2,2]
%普通加減乘除
C1=A+B
C2=A-B
C3=A*2
C4=A/2
%點乘 點除 點冪
D1=B.*A
D2=B./A
D3=B.^A

運行結果

三、循環(huán)語句、判斷結構

介紹的循環(huán)語句（for）、數(shù)據(jù)輸出（disp和fprintf）、判斷語句（if，if else）

循環(huán)語句可以幫助我們批量性的處理、判斷一些數(shù)據(jù)。

以判斷10以內(nèi)3的倍數(shù)為例

% for-end循環(huán)語句，i從1遞增1到10，也可寫為1:10，默認增量1
for i=1:1:10
    a=mod(i,3); % mod(m,n)為取余函數(shù)，m/n余幾
    if a == 0   %if 判斷語句，大于> ，大于等于>= ，小于類似
        fprintf('%d是3的倍數(shù)\n',i);
        %fprintf用于在命令行窗口輸出特定文本
        %fprintf('文本結構形式'，變量），%d表示輸出整數(shù)，%f輸出浮點數(shù)
        %/n表示換行，注意是正斜杠（便于記憶，正斜杠/是向前傾，反斜杠\是向后倒
    else %if-else-end結構
        fprintf('%d不是3的倍數(shù)，余數(shù)為%f\n',i,a);
    end
end

輸出結果

四、簡易二維繪圖

主要涉及函數(shù)（plot）

plot函數(shù)二維繪圖示例，繪制

曲線

%MATLAB中，exp(n)表示自然常數(shù)的n次冪，圓周率用pi表示
x=0:0.1:2*pi;  %定義域，想要線更平滑，則間距再調(diào)小
y1=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); %注意，兩個矩陣間元素乘積是點乘
y2=sin(x);
plot(x,y1,'--b',x,y2,'og-.')
%用法plot(第一條線的x，對應的y，對應線格式，第n條格式類似）
%線格式分為三類，可不寫，默認為實線，顏色自動
% 1顏色（藍色 b，綠色y）
% 2對應點格式（o表示圈圈）
% 3線型（虛線'--' ，點劃線'-.' ，實線'-'）

運行結果

至此，MATLAB中，最基礎最基礎的東西已經(jīng)掌握，可以繪制簡單二維圖，通過循環(huán)、判讀、矩陣索引處理簡單的二維數(shù)據(jù)。

下一步則需要根據(jù)自己需求對每一塊的內(nèi)容進行針對性的學習。

第二塊內(nèi)容中，尚需進階的幾個方面：

• 了解數(shù)據(jù)類型中的字符串類型char，單元數(shù)組類型cell，結構體類型struct。
• 查找滿足相應條件的矩陣中的元素及其索引，對矩陣元素進行排序。
• 符號與多項式的運算、求導，方程組求解，函數(shù)擬合與插值。

第三塊內(nèi)容中，尚需進階的幾個方面：

• 數(shù)據(jù)輸入、輸出的用法（input、disp、fprintf等）
• 選擇結構（switch，else ifdeng ）
• 循環(huán)語句（while，continue，bireak），循環(huán)嵌套結構
• function自定義函數(shù)文件編寫

第四塊內(nèi)容中，尚需進階的幾個方面：

• 二維繪圖的格式應用
• 三維網(wǎng)格圖、曲面圖、散點圖的繪制
• 其他需要進階的幾個方面
• 字符串的處理，文本文件的讀寫等。

寫在后面的話

初學MATLAB的東西較多，建議針對自己的需求分塊強化，而那些尚不需要的內(nèi)容可以放棄。

每一種函數(shù)的表達方式，只學對自己最用的，不需要全都記住，最重要的是思維方式，怎樣去一步步去解決自己需要解決的問題，同時呢，這一步步的過程對應的代碼，GPT老師也能幫你。后續(xù)會慢慢更新每一塊的進階內(nèi)容。

最新評論