2022年Matlab基础知识学习笔记.docx

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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载Matlab 基础学问启 动 MATLAB 计 算在输入一行语句后按下【Enter】键, MATLAB会立刻执行并显示结果；假如要 MATLAB一次执行多行语句, 就在输入每行语句后按下【Shit + Enter】键,并在输入最终一行语句后按【Enter】键. 内 存 变 量 查 阅 、 删 除 的 指 令 操 作1查询内存变量在指令窗口 Command Window 中运行 who 、 whos 查询 MATLAB的内存变量 . 这两个指令的差别仅在于猎取内存变量信息的简洁和具体程度不同

2、 . 2删除内存变量clear 删除内存中的全部变量” 空格 ” 分隔 . clear V1 V2 Vn 删除内存中的变量V1 V2 Vn留意：被删除的变量间用编 辑 调 试 器 的 开 启单击 MATLAB桌面的图标,打开空白的M 文件编辑器 . 单击 MATLAB桌面上的 应的 M 文件编辑器 . 图标,填写所选文件名后,再单击【打开】按钮,即可展现响用鼠标左键双击当目录窗口中的所需M 文件,即可直接引出响应的M 文件编辑器 . HELP 命 令1运行 help help 将得到如何使用 help 的帮忙2运行 help 引出包含一系列主题 topics分类列表3运行 help topic

3、 引出具体主题下的函数名 Fun Name列表例如：help elmat Elementary matrices and matrix manipulation. Elementary matrices. zeros - Zeros array. ones - Ones array. eye - Identity matrix. 4运行 help FunName 获得集体函数的用法例如：help eye 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 12 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - -

4、 - - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载EYE Identity matrix. EYEN is the N-by-N identity matrix. EYEM,N or EYEM,N is an M-by-N matrix with 1s on the diagonal and zeros elsewhere. 5运行 helpbrowser 或 helpdesk 引出“ 帮忙浏览器”. 6运行指令 demo 便可以运行演示程序 . Matlab 简洁运算及输入 1 矩 阵 的 输 入 格 式直接输入矩阵时候,矩阵元素用“ 空格” 或者“ 逗号” 隔开,矩阵行用“

5、分号” 隔离,整个矩阵放在方括号“ ” 内 .不必事先对矩阵维数做任何说明. 例如：A = 1,2,3;4,5,6;7,8,9 或者A = 1 2 3;4 5 6;7 8 9 仍可以分行输入：A=1 2 3; 4 5 6; 7 8 9 留意：表达符号肯定要在英文状态下输入 .MATLAB对矩阵大小写是敏锐的 .假如不用 clear 指令 清晰,或者重新赋值,那么该矩阵就会始终储存在工作空间中,直到指令窗 Command Window 关闭 . 2 指 令 的 续 行 输 入MATLAB用 3 个或 3 个以上的连续 黑点 不是省略号 表示“ 续行” ,即表示下一行是上一行的 连续 . 例如：S

6、 = 1 1 / 2 + 1/3 -1/4 + 1/5 1/6 + 1/7 1/8 3 数 值 、 变 量 和 表 达 式1、数值的记述3 -98 0.002 9.88 1.4e-3 4.99e23 第 2 页,共 12 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载2、变量命名规章 变量命名规章同 VC. 3、MATLAB默认的预定义变量预定义含义预定义变量含义变量ans 运算结果realmax 最大正实数

7、i 或 j 虚单元realmin 最小正实数pi 圆周率eps 机器零阈值inf 或 Inf 无穷大 ,如 1/0 nargin 函数输入宗量数目NaN 或 nan 非数 ,如 0/0 nargout 函数输出宗量数目4、运算符和表达式/表示左除, 表示右除 .对于数而言,左除与右除相同.即 a b 可以写作a/b 或者 ba. 表达式由变量名、运算符和函数名组成. 符号”%” 为注释符,相等于VC中的”/ ” . . 优先级的规定：指数优先级最高,乘除次之,加减运算级最低. 括号可以转变运算次序5sqrt5, 5abs 5,5 eexp5,1051 5 e ,3717 . 5、复数和复数矩阵

8、复数 zabi ,就realz = a ; imagz = b ; absz = a22 b ; %给出复数的模z 的相角arctan b a%以 弧度为单位给出复数anglez = arctanb/a. 复数矩阵的格式：A = 1,2;3,4*i =I,2i;3i,4i. 6、运算38 的方根 . 1直接运算 a=-8; r=a1/3 r= 1.0000 + 1.7321i. 2显示全部的方根 m=0,1,2; R= absa1/3; Theta = anglea + 2 * pi * m / 3 ; rrr = R * expi * Theta rrr = 1.0000 + 1.7321i

9、 -2.0000 + 0.0000i 1.0000 - 1.7321i 3图形表示 t = 0 : pi / 20 : 2 * pi ; x = R * sint ; 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 12 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载y = R * cost ; plotx,y,b:,grid hold on plotrrr1 , . , MarkerSize ,50 ,color ,r plotrrr2,

10、3 , o , MarkerSize ,15 ,color ,b axis-3,3,-3,3,axis square hold off Matlab 矩阵及其运算引 导1、 行 向 量 的 定 义rowvec = 1.2 3 56; 2、 列 向 量 的 定 义colvec = 1.2;3;56; 3、 逐 个 元 素 的 分 配 矩 阵B1,1 = 1 ; B1,2 = 2 ; B2,1 = 3 ; 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 12 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - -

11、- - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载B2,2 = 4 ; B = 1 2 3 4 留意：矩阵的下标从 1 开头计数创 建 新 矩 阵1、 1 矩 阵 、 零 矩 阵 和 单 位 矩 阵1 矩阵的全部元素全为 1,零矩阵的全部元素全为零 . onesn %建立一个 n n 的 1 矩阵onesm,n, ,p %建立一个 m n p 的 1 矩阵onessizeA %建立一个和矩阵 A同样大小的 1 矩阵zerosn %建立一个 n n 的 0 矩阵zerosm,n, ,p %建立一个 m n p 的 0 矩阵zerossizeA %建立一个和矩阵 A同样大小的 0 矩阵

12、eyen %建立一个 n n 的单位矩阵eyem,n %建立一个 m n 的单位矩阵eyesizeA %建立一个和矩阵 A 同样大小的单位矩阵例如：输入 OneMatrix = ones2,3,2 就结果为：OneMatrix:,:,1 = 1 1 1 1 1 1 OneMatrix:,:,2 = 1 1 1 1 1 1 留意： eye 命令只能用来建立二维矩阵2、 随 机 数 和 随 机 矩 阵rand %产生在 01 之间匀称分布的随机数；每调用一次给一个新的数值 . rand + i*rand %产生一个复数随机数randn %产生一个 n n 的矩阵,其元素均为 01 之间匀称分布的随

13、机数 . randm,n, ,p %产生一个 m n p 的矩阵 , 其元素均为 01 之间匀称分布的随机数. randn %产生零均值、单位方差的正太分布随机数randnn %产生一个 n n 的矩阵,其元素均为零均值、单位方差的正太分布随机数. randnm,n, ,p %产生一个 m n p 的矩阵 , 其元素均为零均值、 单位方差的正太分布随机数. 3、 随 机 数 种 子randstate %返回一个有35 个元素的向量,其中包含随机发生器的当前状态. 第 5 页,共 12 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

14、 - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -randstate,s 学习好资料欢迎下载%设置随机种子发生器的状态为s randstate,0 %设置随机种子发生器为它的原始状态randstate,j %设置随机种子发生器为它的第 j 种子状态 ,j 为整数randstate,sum100*clock; 都设置为不同的状态 . %使用 clock 命令,使得随机种子发生器在每个不同的时刻randstate,arg %使用 MATLAB 中的随机种子发生器 . randn state, %返回一个有两个元素的向量,其中包含正态随机种子发生

15、器的状态randn state,arg %依据 arg 设置正态随机种子发生器,见 rand. 例如astate = randstate; astate1:5 ans = 0.8651 0.5121 0.9021 0.8186 0.6267 说明： astate1:5 表示列出状态向量35 个元素 中的前 5 个元素的值4、 从 已 存 在 的 向 量 中 产 生 新 的 矩 阵 （ 一 ）diagA %生成一个由矩阵 A 主对角线元素组成的列向量,主对角线总是从矩阵左上角开头,对于方阵来说它终止于矩阵的右下角 . diagx %x 为一个 n 维向量 .生成一个 n 维方阵,它的主对角线元素

16、取自向量 x,其余元素的值都为零 . diagA,k %生成一个由矩阵 A 第 k 条对角线元素组成的列向量；k=0 为主对角线 ；K0 为主对角线上第 K 条对角线 . dialogx,k %生成一个 n + k *n+ k 维的矩阵, 该矩阵的第 k 条对角线元素取自 x,其余元素为 0.（n 为 x 的维数）例一：A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 diagA= 1 5 9 例二：x = 1 2 3; diagx = 细心整理归纳 精选学习资料 1 0 0 第 6 页,共 12 页 0 2 0 0 0 3 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

17、 - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -例三： A 为例一中的A 学习好资料欢迎下载diagA,0 = 1 5 9 diagA,1 = 2 6 diagA,-1 = 4 8 例四： x 为例二中的 x diagx,1 = 0 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 diagx,-2 = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 3 0 0 5、 从 已 存 在 的 矩 阵 中 生 成 新 的 矩 阵 （ 二 ）triuA %生成一个和A 同样大小的上三角矩阵；该

18、矩阵的主对角线及以上元素取自A中的相应元素,其余元素都为0. triuA,k %生成一个和A 同样大小的上三角矩阵；该矩阵的第k 条对角线及以上元素取自 A 中的相应元素,其余元素都为0.命令 triuA,0 等价于 triuA. trilA %生成一个和A 同样大小的下三角矩阵；该矩阵的主对角线及以下元素取自A中的相应元素,其余元素都为0. trilA,k %生成一个和A 同样大小的下三角矩阵；该矩阵的第k 条对角线及以下元素取自 A 中的相应元素,其余元素都为0.命令 trilA,0 等价于 trilA. 对于每一个方阵 A 都有以下关系：A = triuA +trilA diagdiag

19、A; A = triuA,1 + trilA,-1 + daigdiagA. 例一：A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 triuA = 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 12 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -1 2 3 学习好资料欢迎下载0 5 6 0 0 9 triuA,1 = 0 2 3 0 0 6 0 0 0 trilA,-1 = 0 0 0 4 0 0 7 8 0 例二：B = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

20、 0 5 triuB = 1 2 3 4 0 6 7 8 0 0 0 5 trilB,-1 = 0 0 0 0 5 0 0 0 9 1 0 0 6、 矩 阵 旋 转 和 矩 阵 变 维fliplrA %通过二维矩阵的行元素依据b i jai nj1交换位置生成一个新的矩阵；这里的” lr ”是” left-right ”的缩写 .A 为 m n 的矩阵 . flipudA %通过二维矩阵的列元素依据b i jam i1,j交换位置生成一个新的矩阵；这里的 ”lr”是 ”left-right ”的缩写 . A 为 m n 的矩阵 . flipdimA,dim %生成一个在dim 维矩阵 A 内的

21、元素交换位置的多维矩阵. 命令 flipdimA,1 等价于 flipudA ,命令 flipdimA,2 等价于 fliplrA. rot90A %生成一个由矩阵A 逆时针旋转0 90 而得到的新矩阵. 第 8 页,共 12 页 - - - - - - - - - rot90A,k %生成一个由矩阵A 逆时针旋转k0 90 而得到的新矩阵. reshapeA,m,n, ,p %生成一个m n p 维的矩阵,它的元素以线性索引的次序从矩阵A 中取来 .A 有且仅有 m n p 个元素 . repmatA,m,n, ,p %创建一个和矩阵A 有相同元素的m n p 块的多维矩细心整理归纳 精选学

22、习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -阵.即由 m n 学习好资料. 欢迎下载p 个 A 拼在一起的矩阵repmatx,m,n, ,p %创建一个 m n p 的多维矩阵,全部元素的值都为标量 x.使用该命令比用命令 x*onesm,n, ,p来创建同一个大矩阵的速度要快 . shiftdimA,n %矩阵的列移动 n 步.n0,向左移 ;n0,向右移 . squeezeA %返回一个没有空维的矩阵 A. catdim,A,B %将矩阵 A 和 B 组合成一个 dim 维的多维矩阵

23、 . permuteA,order %依据向量 order 来转变矩阵 A 中的维数次序 . ipermuteA,order %进行命令 permute 的逆变换； ipermutepermuteA,order,order = A. 例一：A = 1 2 3 4 5 6 fliplrA = flipdimA,2 = 2 1 4 3 6 5 例二：B = 2 2 3 4 6 6 7 8 10 flipudB = flipdimB,1 = 7 8 10 4 6 6 2 2 3 例三：（例二中的 B）rot90B = 3 6 10 2 6 8 2 4 7 例四：（例二中的 B）rot90B,2 =

24、10 8 7 6 6 4 3 2 2 例五：OneMatrix = ones3,4,2 reshapeOneMatrix,3,8 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 例六：（例二中的B）repmatB,2,3 = 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 12 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -2 2 3 学习好资料3 2 欢迎下载2 2 2 3 4 6 6 4 6 6 4 6

25、6 7 8 10 7 8 10 7 8 10 2 2 3 2 2 3 2 2 3 4 6 6 4 6 6 4 6 6 7 8 10 7 8 10 7 8 10 例七：y = 3 ; repmaty,2,5 = 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 例八：E = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 C = zeros3,8; D = cat3,E,C ans:,:,1 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ans:,:,2 = 0 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0

26、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 即在矩阵 E中增加了一层零元素7、 矩 阵 维 数 的 扩 展1扩展列向量的列 将向量 x=9,10扩展成 xnew=9,10,3,2, 有以下方法：方法一： xnew = x ;xnew3 = 3 ;xnew4 = 2; 方法二： xnew = x 3 2；方法三： tmp = 0,15; xnew = x tmp ；2扩展矩阵的列 将 A = 1 2;3 4扩展成 Anew = 1 2 11;3 4 12 ,有以下方法：方法一： y = 11;12,Anew = A y ；方法二： Anew = A 11;12 3扩展矩阵的行 将 A

27、= 1 2;3 4扩展成 Anew = 1 2;3 4;13 14 ,有以下方法：方法一： z = 13 14,Anew = A; z 方法二： Anew = A;13 14 4矩阵的赋值扩展法 A = reshape1:9,3,3 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 12 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载A = 1 4 7 2 5 8 3 6 9 A4,4 = 111；A = 1 4 7 0 2 5 8 0 3

28、 6 9 0 0 0 0 111 A:,6 = 222 A = 1 4 7 0 0 222 2 5 8 0 0 222 3 6 9 0 0 222 0 0 0 111 0 222 A5,: = 250 A = 1 4 7 0 0 222 2 5 8 0 0 222 3 6 9 0 0 222 0 0 0 111 0 222 250 250 250 250 250 250 8、 数 字 序 列（1）数字序列一i:k %创建从 i 开头、步长为 1、到 k 终止的数字序列 .数字 i 和 k 不肯定是整数,该序 列最终一个数小于或等于 k. i:j:k %创建创建从 i 开头、 步长为 j、到 k

29、 终止的数字序列 .数字 i、j 和 k 不肯定是整数,该序列最终一个数小于或等于 k. 2数字序列二linspacea,b %在区间 a,b 上创建一个有100 个元素的向量,这100 个数把整个区间线性分隔 . linspacea,b,n %在在区间 a,b上创建一个有n 个元素的向量,这n 个数把整个区间线性分隔 . logspacea,b %在区间 10*a,10*b 上创建一个有50 个元素的向量,这50 个数把整个区间对数分隔 . logspaceab,n %在区间 10*a,10*b 上创建一个有n 个元素的向量,这n 个数把整个区间对数分隔 . 例一：vect = 2:7 ve

30、ct = 2 3 4 5 6 7 vect = 2:7.2 vect = 2 3 4 5 6 7 第 11 页,共 12 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习好资料 欢迎下载vect = 6:-1:2 vect = 6 5 4 3 2 vect = 1.2:-0.8:-3.2 1.2000 0.4000 -0.4000 -1.2000 -2.0000 -2.8000 留意：此时最终一个数为-2.8. 例二：lins

31、pace1,5,6 ans = 1.0000 1.8000 2.6000 3.4000 4.2000 5.0000 9、 定 义 子 阵Ai,j, ,k %返回多维数组A 中下标为 i,j, ,k的元素值 . k 列列向量组成的子阵. A:,j %返回二维矩阵A 中第 j 列列向量 . Ai,: %返回二维矩阵A 中第 j 行行向量 . A:,j:k %返回二维矩阵A 中的第 j 列,第 j+1 列, ,第Ai:k,: %返回二维矩阵A 中的第 i 行,第 i+1 行, ,第k 行行向量组成的子阵. Ai:k,j:L %返回二维矩阵A 中的第 i 行到第 k 行行向量和第j 列到第 L 列列向

32、量组成的子阵 . A:,:, ,: %返回矩阵 A 本身 . k 个元素 . A: %将矩阵 A 中的每列合成一个长的列向量. Aj:k %返回一个行向量,其中的元素为A:中的从第 j 个元素到第Aj1,j2, %返回一个行向量,其中的元素为A:中的第 j1,j2, 元素 . A:,j1,j2, %返回矩阵 A 的第 j1 列、第 j2 列、 的列向量. 第 12 页,共 12 页 - - - - - - - - - Aj1,j2, ,: %回矩阵 A 的第 j1 行、第 j2 行、 的行向量. Ai1,i2, ,j1,j2, %返回矩阵第i1 行、第 i2 行等和第 j1 列、第 j2 列等的元素 . 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -