初学数模-MATLAB Quick Start! Part I
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MATLAB这个语言灰常牛B大家都知道,封装性良好且支持混合编程。比如...
OK,现在我们打开MATLAB
Hint: 官方帮助文档很给力!
在MATLAB程序中,由于矩阵运算的重要,我们可以理解为“一切变量皆向量”。
学习语言时,许多时候我们都从Hello World开始,在MATLAB中,这一个程序是这样的:
disp('Hello World!');
恩,确实只需要一行...
按你胃(Anyway),我们还可以给一个变量赋值
a = 2
还可以让给一个变量赋值为向量
a = [1 2 3 4]
然后,再试一下矩阵
a = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 10]
Hint:试一试这些命令,看看程序返回的是什么,再在末尾加上分号(;)试一试!
工作区:当前在工作区(workspace)可用的变量叫做Workspace Varibles。比如,我们运行这两条命令:
A = magic(4);
B = rand(3,5,2);
然后,你就可以在workspace看到它们
另外,我们可以随时使用whos命令来查看当前变量的属性
还可以这样。。
MATLAB运算符:在程序中的加减乘除还是用我们熟悉的+、-、*、/,不过在MATLAB中还有一个“左除”,即\,有A\B = B/A。
矩阵乘除运算直接可以用(*/\)这三个符号运算,另外还有点乘(.*)符号表示对应位置相乘,点除、点方(.^n)同理。
不妨自己试一下 B = A.*A
输出格式:试一试输入format long命令,再输入C = B * inv(B)。再把long换成short再试一下
级联:即把两个矩阵连接起来,一般有两种方式——横向(C = [A,B])和纵向(C = [A;B])两种方式
注释:打一个百分号,在这一行后面写注释即可
复数:虚部用i或j表示即可,如:
c = [3+4i, 4+3j; -i, 10j]
矩阵元素的索引:比如A是一个4*4的矩阵,MATLAB提供了两种索引方法:一是A(行,列),如A(4,2)表示A中第4行第2列的元素;二是A(index),其中index是按列向下数(和C/C++的按行从左往右刚好相反),如A(3)表示第一列第三行的元素,A(8)表示第4行第2列的元素
Hint:试一试越界的index(如A(17)和A(5,3)),会有什么后果?
那么要同时取几行或几列,要怎么做呢?
这时可以使用冒号:如A(1:3,2)就是矩阵A的1-3行第二列的元素;A(3,:)是矩阵A第三行
冒号还可以这样用:
start:step:end
如D = 0:10:100运行后,D = [0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100]
保存变量到文件:save命令,以.mat为后缀即可,如 save myfile.mat
从文件载入变量:load命令,如load myfile.mat
如何清空:clear命令清空变量,clc命令清空执行过的命令
字符串:MATLAB中的字符串操作和C/C++中类似(就连字符串处理函数的取名也和C/C++差不多。。),这里推荐这篇博文:http://www.cnblogs.com/emanlee/archive/2012/09/13/2683912.html
和普通变量一样,字符串也是“向量”,因此也可以级联。具体命令为:比如此时b = 'tencent',执行a = ['str',b];a就变为'strtencent'。
f = 71;
c = (f-32)/1.8;
tempText = ['Temperature is ',num2str(c),'C']
其中num2str函数可以把数字转化成字符串形式。
接下来,我们来看看如何绘制2D和3D的图像吧!
2-D作图利器--plot函数: 先来看个例子,如何绘制y=sin(x)的图像
x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
plot(x,y)
这时候就可以看到图像了。然后可以加上这些命令美化一下
xlabel('x')
ylabel('sin(x)')
title('Plot of the Sine Function')
Hint:试一下将plot(x,y)改为plot(x,y,'r--')绘制出的图像!
如果要在一张图上绘制多条曲线,则可以用hold on命令
x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
plot(x,y)
hold on %继续在这个Figure上作图
z = cos(x);
plot(x,z,'r--')
xlabel('x')
title('Plot of the Sine and Cosine Function')
legend('sin','cos')
3-D作图利器--surf/mesh函数:
3D图像可以用meshgrid函数做一个平面,再根据函数方程作图;也可以用参数方程作图。
%做 z=x*e^(-x^2-y^2) 的图像
[X,Y] = meshgrid(-2:.2:2); %构造平面
Z = X .* exp(-X.^2 - Y.^2); %构造图形
subplot(2,1,1); surf(X,Y,Z); title('surf'); %使用surf作图
subplot(2,1,2); mesh(X,Y,Z); title('mesh'); %使用mesh作图
上边是用surf函数做的图,下面是用mesh函数做的图,喜欢哪个就用那个啦~
Hint:查阅一下MATLAB官方文档的subplot函数!
然后我们用参数方程做个图:
t = 0:pi/10:2*pi;
[X,Y,Z] = cylinder(4*cos(t)); %即p=4cost
subplot(2,2,1); mesh(X); title('X');
subplot(2,2,2); mesh(Y); title('Y');
subplot(2,2,3); mesh(Z); title('Z');
subplot(2,2,4); mesh(X,Y,Z); title('X,Y,Z');
MATLAB编程
在MATLAB中编辑文件(如果没有,自动创建.m文件):edit Calcmean
至于什么循环、条件分支语句,聪明的你肯定一看就能明白:
%Calcmean.m
%计算随机生成数的平均值
clear; %清除工作区
nsamples = 5;
npoints = 50;
k = 1;while k<=nsamples %循环iterationString = ['Iteration #',int2str(k)];disp(iterationString)currentData = rand(npoints,1);sampleMean(k) = mean(currentData) k = k+1;
end
%如果去掉 k = k+1; 一句,并把while一行换为for k = 1:nsamples,得到的结果是一样的overallMean = mean(sampleMean)
if overallMean < .49disp('Mean is less than expected');
elseif overallMean > .51disp('Mean is greater than expected');
elsedisp('Mean is within the expected range');
end
按下工具条里面绿色的“Run”,就可以运行它了!(PS:感觉跟Python一样一样的!)
Hint:查阅一下官方文档对mean函数的介绍!
Hint:官方文档快速查阅命令有doc和help,如
doc mean
help mean
分别试一下吧!
不知不觉写了一下午,没想到我也能一口气写出3400字的博文,那么MATLAB Quick Start : Part I 就到这里吧!
参考文献:
[1]The MathWorks, Inc. MATLAB® Primer . 2015(24) : 2-31.
转载于:https://my.oschina.net/bgbfbsdchenzheng/blog/501141
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