1.2Matlab基本語法和基本操作.

 

Contents

• 1.2.1 變量賦值:
• 1.2.2 矩陣運算
• 1.2.3 程序控制語句
• if語句
• 循環語句
• 1.2.4 基本繪圖方法
• 繪圖的基本步驟:
• 三維圖形的繪制
• 空間曲面的繪制

1.2.1 變量賦值:

一般形式: 變量 = 表達式(數)

a = [1 2 3 ; 4 5 6 ; 7 8 9 ]    %矩陣形式賦值.
a = 1:2:10                      %固定步長的矩陣.
zeros(3,2)                      %三行兩列的全零矩陣.
who                 %   檢查工作空間的變量
whos                %   檢查存於工作空間變量的詳細資料

a =

     1     2     3
     4     5     6
     7     8     9


a =

     1     3     5     7     9


ans =

     0     0
     0     0
     0     0


Your variables are:

A    B    C    X    Y    Z    a    ans  b    f1   f2   fs   i    num  t    x    y    y1   y2   yy   

  Name       Size             Bytes  Class     Attributes

  A          3x3                 72  double              
  B          3x3                 72  double              
  C          3x3                 72  double              
  X         21x21              3528  double              
  Y         21x21              3528  double              
  Z         21x21              3528  double              
  a          1x5                 40  double              
  ans        3x2                 48  double              
  b          1x32               256  double              
  f1         1x1                  8  double              
  f2         1x1                  8  double              
  fs         1x1                  8  double              
  i          1x1                  8  double              
  num        1x1                  8  double              
  t          1x221             1768  double              
  x          1x21               168  double              
  y          1x21               168  double              
  y1         1x126             1008  double              
  y2         1x126             1008  double              
  yy         1x221             1768  double              

1.2.2 矩陣運算

常用函數:

%* norm    范數
% * det     行列式
% * inv     方陣的逆矩陣
% * size    矩陣的階數
% * rank    秩
% * trace   跡
% * eig     特征值和特征向量
% * ^       乘方運算
% * sqrtm   開方運算
% * expm    指數運算
% * logm    對數運算

A = [6 7 5 ; 3 6 9 ; 4 1 5 ]
B = 20 + A
C = inv (A) * B

eig(C)      %求矩陣的特征根

% 矩陣的乘方運算和開方運算
A = [6 7 5 ; 3 6 9 ; 4 1 5 ]
B = A^2
C = sqrtm(B)

A =

     6     7     5
     3     6     9
     4     1     5


B =

    26    27    25
    23    26    29
    24    21    25


C =

    3.8571    2.8571    2.8571
   -0.9524    0.0476   -0.9524
    1.9048    1.9048    2.9048


ans =

    4.8095
    1.0000
    1.0000


A =

     6     7     5
     3     6     9
     4     1     5


B =

    77    89   118
    72    66   114
    47    39    54


C =

    6.0000    7.0000    5.0000
    3.0000    6.0000    9.0000
    4.0000    1.0000    5.0000

1.2.3 程序控制語句

• if語句
• 循環語句

if語句

x = 32 ; y = 86;
if x > y
    'x 大於 y'
elseif  x < y
    'x 小於 y'
elseif x == y
   ' x 等於y'
else 'error'
end

ans =

x 小於 y

循環語句

 

• for 循環的基本格式為:

for 循環變量 = 起始值 : 步長 : 終止值
   循環體
end

 

% for循環使用示例
a = 0;
for i = 1:1:10
    a = a + i ;
end
a

a =

    55

 

• while循環語句基本格式為

while    表達式
     循環體
end

 

% while循環使用示例
num = 0; a = 5;
while a >1
    a = a/2;
    num = num + 1;
end
num

num =

     3

1.2.4 基本繪圖方法

• plot 二維線性圖
• subplot 繪制子圖
• figure() 創建一個圖的窗口
• titel 圖的標題
• xlabel x坐標
• ylabel y坐標
• grid 圖顯示網格
• hold 保持當前圖形
• clf 清除圖形和屬性
• mesh 三維網線圖
• plot3 三維圖形
• surf 三維表面圖

• 繪圖的基本步驟
• 三維圖形的繪制
• 空間曲面的繪制

繪圖的基本步驟:

x = -pi:.1:pi;
y1 = sin(x);
y2 = cos(x);        %准備繪圖數據
figure(1)           %打開圖形窗口
subplot(2,1,1)      %確定第一幅圖繪圖窗口
plot(x,y1)          %以x,y1繪圖
title('繪圖的基本步驟') %為第一幅圖設置標題:"繪圖的基本步驟"
grid on             %顯示網格線

subplot(2,1,2)      %確定第二幅圖繪圖窗口
plot(x,y2)          %以x,y2繪圖
xlabel('time')      %為第二幅設置x坐標名'time'
ylabel('y')         %為第二幅設置y坐標名'y'

figure(2)           %打開圖形窗口
subplot(1,2,1),stem(x,y1,'r')       %繪制紅色的脈沖圖
subplot(1,2,2),errorbar(x,y1,'g')   %繪制綠色的誤差條形圖

 

 

三維圖形的繪制

figure(3)
x = 0:0.1:4*pi;
y1 = sin(x);
y2 = cos(x);
plot3(y1,y2,x)
title('繪圖的三維圖形')
grid on

 

 

空間曲面的繪制

x = [-2:0.2:2];
y = x;
[X,Y] = meshgrid(x,y);
Z = X.*exp(-X.^2-Y.^2);

subplot(2,2,1)          % 繪制子圖第一幅
surf(Z);
shading flat

subplot(2,2,2)           % 繪制子圖第二幅
mesh(Z);

subplot(2,2,3)           % 繪制子圖第三幅
meshc(Z)

subplot(2,2,4)           % 繪制子圖第四幅
surfl(Z)
view(20,7)