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1、数值分析第2讲MATLAB简介主讲:王礼广数理学院2009年9月MATLAB简介MATLAB是“MatrixLaboratery”的缩写,意为“矩阵实验室”,是当今最流行的科学计算软件。在众多的领域,如控制论、时间序列分析、系统仿真、图象信号处理、各种数值模拟等有广泛的用户。由美国Mathwork公司推出至今有10多版了。MATLAB以矩阵运算作为基本对象,具有丰富的函数库和图形绘制功能,具备交互式和批处理程序的多种用户接口,具备专门个领域的工具箱,这些工具箱均由某领域的专家编写,是其领域最先进的算法。MATLA
2、B的基本用法一、数与变量MATLAB的内部本质上只有两种类型的数据:实数和字符。一个实数占8个字节(64比特),一个字符占用1字节(8比特)。复数由两个实数构成,矩阵元素由字符、实数、复数构成。由矩阵再构成“struct”(结构)数据类型,字符串是以字符为变量的行向量。所以表现形式有:字符、字符串、整数、实数、复数、结构。characters:‘char’表有符号字符8bits,‘uchar’无符号字符8bits.integers:‘short’短整数16bits,‘long’长整数32bits,floating
3、-point:‘single-‘表单精度浮点数32bits,’double‘表双精度浮点数:64bits进一步,实数显示的格式又分(以-π为例):Shot短(5位有效数字):-3.1416shortE短指(底5指3):-3.1416e+000shortG(5个有效数字的常规数值):-3.1416Long长(16个有效数字的):-3.14159265358979longE长指(底16指3):-3.141592653589793e+000longG(16个有效数字常规数值):-3.14159265358979Hex十
4、六进制(16个有效16进制数):c00921fb54442d18Bank银行(银行格式):-3.14,+符号(数的符号):-Rational有理数(分数格式):-355/113变量命名规则:与C语言类似.⑴必须以字母开始⑵中间混用字母与数字⑶区分大小写⑷变量名,函数名,文件名均同以上法则⑸大约不超过32个字符⑹MATLAB库函数均以小写字母开始常数(名称及值)anspi圆周率eps机器最小容许差realmin最小可用实数realmax最大可用实数flops浮点运算,用于统计计算量i,j默认的虚数单位inf无穷大N
5、aN不定量获得帮助⑴?关键词⑵help关键词⑶lookfor关键词⑷doc关键词⑸demo关键词⑹tour关键词⑺进入HELP菜单(比较详细,例子多)常用符号意义逗号‘,’,空格‘’:分隔⑴数据,⑵变量,⑶语句;分号‘;’:⑴语句换行,⑵抑制屏幕输出,⑶数据换行点号‘.’:⑴小数点,⑵结构域标志,⑶点乘运算双点‘..’父目录,‘…’续行标志单引号‘’‘’:标志字符串百分号‘%’:注释标志A圈:‘@’:函数柄(函数指针,函数地址)美圆号‘$’:系统命令调用前缀波符号‘~’:逻辑非运算等号‘=’:赋值操作冒号‘:’:
6、标定矩阵下标范围运算符数值运算+加-减*乘/右除左除^幂.+点加,.-点减,.*点乘,./点右除,.点左除,.^点幂逻辑运算(还有相应的函数)==等于,~=不等于,<小于,>大于,<=小于或等于,>=大于或等于,&&逻辑与,
7、
8、逻辑或,~逻辑非,位运算(还有相应的函数)&位与,
9、位或,~位非括号运算()⑴改变运算优先,⑵函数定义或调用的变量标志部分[]构造矩阵(元素间隔用逗号或空格,行间隔号用分号)‘’构造字符或字符串常数{}构造枚举集合,{‘a’,‘b’,‘c’,‘d’}MATLAB常用函数名数学函数(中文
10、意义略)abs,acos,acosh,angle,asin,asinh,atan,atan2,atanh,ceil,conj,cos,cosh,exp,fix,floor,gcd,imag,lcm,log,log10,real,rem,round,sign,sin,sinh,sqrt,tan,tanh,构造矩阵函数eye(n),ones(n),zeros(n):产生n阶单位、全1,全0矩阵eye(m,n),ones(m.n),zeros(m.n):产生m×n的单位、全1,全0矩阵Sparse:构造稀疏矩阵Size
11、(M)取矩阵M的各维大小(结果为向量)size(M,n)取矩阵M的第n维大小矩阵构造函数随机矩阵rand(n),rand(m,n),rand(n1,n2,…):构造n×n,m×n,n1×n2×…的随机矩阵randn(n),randn(m,n),rand(n1,n2,…):同上,特用正态分布rand(‘size(A)’),rand(‘seed’,a),rand(‘seed’