Matlab学习笔记：核心知识点与代码示例

Matlab 学习笔记

   MATLAB建立在向量、数组和矩阵的基础
矩阵是MATLAB的核心

   ​ MATLAB中变量的命名规则是：

   （1）变量名必须是不含空格的单个词；

   （2）变量名区分大小写；

   （3）变量名最多不超过19个字符；

   （4）变量名必须以字母打头，之后可以是任意字母、数字或下划线，变量名不允许使用标点符号.

逻辑（logical:该类型变量值为1或0。
字符（char）:Matlab的字符型输入需使用单引号，字符串存储为字符数组，每个元素占一个ASCII字符。
数值（numeric）:整型（int），单精度浮点型（single）和双精度浮点型（double）
元胞数组（cell）:Matlab的元胞数组可存储任意类型和维度的数组。访问元胞数组的变量需使用大括号{}。
结构体（structure）:Matlab中的结构体与C语言类似，一个结构体可以通过不同字段存储不同类型的数据。
表格（table）:表格可以包含不同类型的数组，用于存储表格类的数据。
函数句柄（function handle）:函数句柄可用于间接调用一个函数的Matlab值或数据类型。

   （1）MATLAB的每条命令后，若为逗号或无标点符号， 则显示命令的结果；若命令后为分号，则禁止显示结果.

   （2）“%” 后面所有文字为注释.

   （3） “…”表示续行.

输出：

   在命令窗口输入内容后，加上分号，回车后，输出数据不显示。若内容后面不带分号，回车后，输出数据可显示。

   在脚本文件里，可以选用disp显示函数对输出内容进行显示。

   可以用fprintf函数显示数据，格式为fprintf(format,data)，format为打印数据格式，data代表打印的标量或数组。

   fprintf函数括号内的%6.2代表第一个数据项占有6个字符宽度，小数点后的数值表示有2位小数，\n表示换行。


   M文件

MATLAB的内部函数是有限的，有时为了研究某一个函数的各种性态，需要为MATLAB定义新函数，为此必须编写函数文件. 函数文件是 文件名  后缀为M的文件，这类文件的第一行必须是一特殊字符function开始，格式为：

   function 因变量名=函数名（自变量名）

   函数值的获得必须通过具体的运算实现，并赋给因变量.

M文件建立方法：

1. 在Matlab中，点:File->New->M-file
2. 在编辑窗口中输入程序内容
3. 点：File->Save，存盘，M文件名必须与函数名一致。

数组

   创建：

   x=[a b c d e f ] 创建包含指定元素的行向量

x=first：last

   创建从first开始，加1计数，到last结束的行向量

x=first：increment：last

   创建从first开始，加increment计数，last结束的行向量

x=linspace(first，last，n）

   创建从first开始，到last结束，有n个元素的行向量

访问：

（1）访问一个元素： x(i)表示访问数组x的第i个元素.（下标从1开始）

（2）访问一块元素：x(a ：b ：c)表示访问数组x的从第a个元素开始，以步长为b到第c个元素（但不超过c），b可以为负数，b缺损时为1.

（3）直接使用元素编址序号. x([a b c d]) 表示提取数组x的第a、b、c、d个元素构成一个新的数组[x(a) x(b) x© x(d)].

行向量转列向量

直接产生 例 c=[1；2；3；4]

   转置产生 例 b=[1 2 3 4]; c=b’

   说明：以空格或逗号分隔的元素指定的是不同列的元素，而以分号分隔的元素指定了不同行的元素.

数组的运算

标量-数组运算

   数组对标量的加、减、乘、除、乘方是数组的每个元素对该标量施加相应的加、减、乘、除、乘方运算。

数组-数组运算

   当两个数组有相同维数时，加、减、乘、除、幂运算可按元素对元素方式进行的，不同大小或维数的数组是不能进行运算的.

矩阵

创建：

当两个数组有相同维数时，加、减、乘、除、幂运算可按元素对元素方式进行的，不同大小或维数的数组是不能进行运算的.

   逗号或空格用于分隔某一行的元素，分号用于区分不同的行. 除了分号，在输入矩阵时，按Enter键也表示开始一新行. 输入矩阵时，严格要求所有行有相同的列.

特殊矩阵的建立

a=[ ] 产生一个空矩阵，当对一项操作无结果时，返回空矩阵，空矩阵的大小为零.

b=zeros(m，n) 产生一个m行、n列的零矩阵

c=ones(m，n) 产生一个m行、n列的元素全为1的矩阵

d=eye(m，n) 产生一个m行、n列的单位矩阵

对矩阵的操作


   矩阵的运算

标量-矩阵运算

​ 矩阵对标量的加、减、乘、除、乘方是矩阵的每个元素对该标量施加相应的加、减、乘、除、乘方运算。

矩阵-矩阵运算

   当两个矩阵有相同维数时，加、减、乘、除、幂运算可按元素对元素方式进行的，不同大小或维数的矩阵是不能进行运算的.

矩阵加法：A+B

   矩阵乘法：A*B

   方阵的行列式：det（A）

   方阵的逆：inv（A）

   方阵的特征值与特征向量：[V，D]=eig[A]

关系操作运算符

逻辑运算符

控制 流**

for循环、while循环、if-else-end结构.

1、for循环：允许一组命令以固定的和预定的次数重复
      for  x=array
                     {commands}
                 end
        在for和end语句之间的命令串{commands}按数组（array）中的每一列执行一次. 在每一次迭代中，x被指定为数组的下一列，即在第n次循环中，x=array(：，n)

2、While循环
        与for循环以固定次数求一组命令相反，while循环以不定的次数求一组语句的值.
     while  expression
                   {commands}
              end
        只要在表达式(expression)里的所有元素为真，就执行while和end语句之间的命令串{commands}. 
3、If-Else-End结构
（1）有一个选择的一般形式是：
             if  expression
                   {commands}
                 end
        如果在表达式(expression)里的所有元素为真，就执行if和end语句之间的命令串{commands}. 

定义变量：

符号变量必须要事先定义如果不定义符号变量，系统就会报错。符号变量的定义方法为：syms+空格+变量名，此处我们以x为例，定义符号变量。

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