前言
新手写手,想记录一下学习matlab内容,轻喷勿踩。
DAY1:讲说说matlab究竟是什么,以及基本的数据类型
一、matlab是什么?
matlab本质上是一种语言,它与C类似,但是更简单。数字计算非常简便,还可以用内置函数轻易的作图,二维,三维图都可以。
二、界面布局和数据类型矩阵
1.界面布局:
分为三个部分:
当前文件夹 - 访问您的文件。
命令行窗口 - 在命令行中输入命令(由提示符 (>>) 表示)。
工作区 - 浏览您创建或从文件导入的数据。
创建变量
//通过在命令行中键入以下语句来创建名为 a 的变量:
a = 1
/*
MATLAB 将变量 a 添加到工作区,并在命令行窗口中显示结果。
a =
1
*/
如果未指定输出变量,MATLAB 将使用变量 ans(answer 的缩略形式)来存储计算结果。
sin(a)
/*
ans =
0.8415
*/
如果语句以分号结束,MATLAB 会执行计算,但不在命令行窗口中显示输出。
e = a*b;
按向上 (↑) 和向下箭头键 (↓) 可以重新调用以前的命令。在空白命令行中或在键入命令的前几个字符之后按箭头键。
2.矩阵
2.1矩阵和数组
####2.1.1数组的创立
要创建每行包含四个元素的数组,请使用逗号 (,) 或空格分隔各元素
a = [1 2 3 4]
/*
a = 1×4
1 2 3 4
*/
要创建包含多行的矩阵,请使用分号分隔各行。
a = [1 3 5; 2 4 6; 7 8 10]
/*
a = 3×3
1 3 5
2 4 6
7 8 10
*/
创建矩阵的另一种方法是使用 ones、zeros 或 rand 等函数。例如,创建一个由零组成的 5×1 列向量。
z = zeros(5,1)
/*
z = 5×1
0
0
0
0
0
*/
2.2矩阵的运算
MATLAB 允许您使用单一的算术运算符或函数来处理矩阵中的所有值。
a + 10
ans = 3×3
11 13 15
12 14 16
17 18 20
sin(a)
ans = 3×3
0.8415 0.1411 -0.9589
0.9093 -0.7568 -0.2794
0.6570 0.9894 -0.5440
要转置矩阵,请使用单引号 (’):
a'
ans = 3×3
1 2 7
3 4 8
5 6 10
您可以使用 * 运算符执行标准矩阵乘法,这将计算行与列之间的内积。例如,确认矩阵乘以其逆矩阵可返回单位矩阵:
p = a*inv(a)
p = 3×3
1.0000 0 0
0 1.0000 0
0 -0.0000 1.0000
请注意,p 不是整数值矩阵。MATLAB 将数字存储为浮点值,算术运算可以区分实际值与其浮点表示之间的细微差别。使用 format 命令可以显示更多小数位数:
format long
p = a*inv(a)
p = 3×3
0.999999999999996 0 0
0 1.000000000000000 0
0 -0.000000000000014 1.000000000000000
使用以下命令将显示内容重置为更短格式
format short
format 仅影响数字显示,而不影响 MATLAB 对数字的计算或保存方式。
要执行元素级乘法(而非矩阵乘法),请使用 .* 运算符:
p = a.*a
p = 3×3
1 9 25
4 16 36
49 64 100
乘法、除法和幂的矩阵运算符分别具有执行元素级运算的对应数组运算符。例如,计算 a 的各个元素的三次方:
a.^3
ans = 3×3
1 27 125
8 64 216
343 512 1000
串联
串联是连接数组以便形成更大数组的过程。实际上,第一个数组是通过将其各个元素串联起来而构成的。成对的方括号 [] 即为串联运算符。
A = [a,a]
A = 3×6
1 3 5 1 3 5
2 4 6 2 4 6
7 8 10 7 8 10
使用逗号将彼此相邻的数组串联起来称为水平串联。每个数组必须具有相同的行数。同样,如果各数组具有相同的列数,则可以使用分号垂直串联。
A = [a; a]
A = 6×3
1 3 5
2 4 6
7 8 10
1 3 5
2 4 6
7 8 10
复数
复数包含实部和虚部,虚数单位是 -1 的平方根。
sqrt(-1)
ans = 0.0000 + 1.0000i
要表示复数的虚部,请使用 i 或 j。
c = [3+4i, 4+3j; -i, 10j]
c = 2×2 complex
3.0000 + 4.0000i 4.0000 + 3.0000i
0.0000 - 1.0000i 0.0000 +10.0000i
2.3矩阵的索引
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12; 13 14 15 16]
/*A = 4×4
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
*/
引用数组中的特定元素有两种方法。最常见的方法是指定行和列下标,例如
A(4,2)
/*
ans = 14
*/
另一种方法不太常用,但有时非常有用,即使用单一下标按顺序向下遍历每一列:
A(8)
/*
ans = 14
*/
要引用多个数组元素,请使用冒号运算符,这使您可以指定一个格式为 start:end 的范围。例如,列出 A 前三行及第二列中的元素:
A(1:3,2)
/*
ans = 3×1
2
6
10
*/
单独的冒号(没有起始值或结束值)指定该维中的所有元素。例如,选择 A 第三行中的所有列:
A(3,:)
/*
ans = 1×5
9 10 11 12 0
*/