清華大學MATLAB基礎教程課件

1、MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介1MATLAB 7課件 第一章 MATLAB 7簡介第二章 MATLAB 7的安裝和用戶界面第三章 基本使用方法第四章 數(shù)值向量和數(shù)組第五章 字符串、單元數(shù)組和結構第六章 數(shù)值計算功能第七章 符 號 運 算第八章 圖 形 處 理第九章 GUI圖形設計第十章 MATLAB 7程序設計MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介2第一章 MATLAB 7簡介 教學目標 教學重點 教學過程MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清

2、華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介3教學目標 本章主要介紹MATLAB的一些基本情況，讓大家對該軟件有一個整體的認識。它主要包括MATLAB的功能、發(fā)展歷史以及MATLAB 7的新特點等，由于MATLAB軟件在不斷地更新，所以，也要介紹獲取MATLAB 7最新信息的途徑。MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介4教學重點 了解MATLAB語言的基本功能和特點 了解MATLAB 7的新特點和新功能MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MAT

3、LAB 7 簡介5教學過程 MATLAB的初步知識 MATLAB的優(yōu)點 MATLAB的缺點 MATLAB 7的新功能 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介6MATLAB的初步知識 MATLAB最初是由Cleve Moler用Fortran語言設計的，有關矩陣的算法來自Linpack和Eispack課題的研究成果；現(xiàn)在的MATLAB程序是MathWorks公司用 C語言開發(fā)的。 MATLAB作為美國 MathWorks公司開發(fā)的用于概念設計，算法開發(fā)，建模仿真，實時實現(xiàn)的理想的集成環(huán)境。是目前最好的科學計算類軟件。 MAT

4、LAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介7MATLAB的主要應用領域（1）數(shù)值分析。（2）數(shù)值和符號計算。（3）工程與科學繪圖。（4）控制系統(tǒng)的設計與方針。（5）數(shù)字圖像處理。（6）數(shù)字信號處理。（7）通訊系統(tǒng)設計與仿真。（8）財務與金融工程。MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介8MATLAB的優(yōu)點 1. 容易使用 2. 可以由多種操作系統(tǒng)支持 3. 豐富的內部函數(shù) 4. 強大的圖形和符號功能 5. 可以自動選擇算法 6. 與其他軟件和語言有良好的對接性MA

5、TLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介9 MATLAB的缺點 運行效率較低 由于MATLAB是一種合成語言，因此，與一般的高級語言相比，用MATLAB編寫的程序運行起來時間往往要長一些。 價格比較貴（這個很多人） 一般的用戶可能支付不起它的高昂費用。但是，購買MATLAB的昂貴費用在很大程度上可以由使用它所編寫的程序的價值抵消。MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介10MATLAB 7的新功能的新功能 提供了MATLAB、SIMULINK的升級以及其他最新

6、的75個模塊的升級 該版本不僅提高了產品質量，同時也提供了最新的用于數(shù)據分析、大規(guī)模建模、固定點開發(fā)和編碼等新特征。MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介11第二章 MATLAB 7的安裝和用戶界面 教學目標 教學重點 教學過程MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介12教學目標 本章主要介紹MATLAB 7的安裝和用戶界面，通過對本章的學習，用戶將學會MATLAB軟件的安裝過程并對用戶界面有一個直觀的認識MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版

7、社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介13教學重點 初步認識MATLAB 7的用戶界面 掌握MATLAB 7的路徑搜索MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介14教學過程 MATLAB 7的安裝過程 MATLAB 7用戶界面概述 MATLAB 7的路徑搜索 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介15MATLAB 7的安裝 過程 用戶在購買到正版MATLAB 7后，可以按照相關的說明進行安裝，安裝過程相對比較簡單。這里不在贅述。安裝

8、MATLAB 7必須具有由Mathworks公司提供的合法個人使用許可，如果沒有使用許可，用戶將無法安裝MATLAB。MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介16MATLAB 7用戶界面概述 MATLAB 7的用戶界面主要包括以下三個方面的內容： MATLAB 7的主菜單 MATLAB 7的工具欄 MATLAB 7的窗口MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介171. MATLAB 7的主菜單 MATLAB 7的主菜單包括File、Edit、Debug（調

9、試）、Desktop、Window和Help菜單。 可以執(zhí)行的操作有New、Open、Undo、Redo、Cut、copy和Step等。MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介182. MATLAB 7的工具欄 MATLAB 7的工具欄包括新建文件、打開文件、剪切、復制和粘貼等常用圖標 同時，MATLAB 7的工具欄適時顯示MATLAB 7的當前路徑，用戶還可以通過工具欄來改變當前路徑（這個）MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介193. MATLAB

10、7的窗口 打開MATLAB 7，默認打開的窗口包括：(1)命令窗口(Command Window)；(2)命令歷史窗口(Command History)；(3)工作間管理窗口(Workspace)；(4)當前路徑窗口(Current Directory) 此外，還有編譯窗口、圖形窗口和幫助窗口等其他種類的窗口 。MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介20（1） 命令窗口在默認設置下，命令窗口自動顯示于MATLAB界面中，如果用戶只想調出命令窗口，也可以選擇Desktop | Desktop Layout | Command

11、 Window Only命令。MATLAB 7用戶界面的右側窗口就為命令窗口。MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介21（2） 命令歷史窗口 命令歷史窗口顯示用戶在命令窗口中所輸入的每條命令的歷史記錄，并標明使用時間，這樣可以方便用戶的查詢。 如果用戶想再次執(zhí)行某條已經執(zhí)行過的命令，只需在命令歷史窗口中雙擊該命令。 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介22（3） 工作間管理窗口 工作間管理窗口就是用來顯示當前計算機內存中MATLAB變量的名稱、數(shù)學結

12、構、該變量的字節(jié)數(shù)及其類型。 在默認設置下，工作間管理窗口自動顯示于MATLAB界面中。 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介23（4）當前路徑窗口 在默認設置下，當前路徑窗口自動顯示于MATLAB界面中，用戶也可以選擇Desktop| Current Directory命令調出或隱藏該命令窗口。 當前路徑窗口顯示著當前用戶工作所在的路徑 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介24 MATLAB 7的路徑搜索 MATLAB 7有一個專門用于尋找“.m

13、”文件的路徑搜索器?！?m”文件是以目錄和文件夾的方式分布于文件系統(tǒng)中的，一部分“.m”文件的目錄是MATLAB 7的子目錄，由于MATLAB 7的一切操作都是在它的搜索路徑(包括當前路徑中）進行的，所以如果調用的函數(shù)在搜索路徑之外，MATLAB 7就會認為此函數(shù)并不存在。 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介25MATLAB 7的路徑搜索 （1）MATLAB 7的當前目錄 在命令窗口中輸入cd命令，并按Enter鍵確認，即顯示有當前MATLAB 7工作所在目錄。 cd C:MATLAB71work MATLAB 7 簡

14、明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介26MATLAB 7的路徑搜索 （2）MATLAB 7的路徑搜索 選擇MATLAB的主窗口中File | Set Path命令 ，進入到設置路徑搜索的對話框 ，用戶可以設置新的路徑MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介27使用幫助系統(tǒng)MATLAB 7.0為用戶提供了非常完善的幫助系統(tǒng)，例MATLAB 的在線幫助、幫助窗口、幫助提示、HTML格式的幫助、pdf格式的幫助文件及MATLAB 的示例和演示等。MATLAB 7 簡明教程簡明教

15、程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介28第三章 基本使用方法 教學目標 教學重點 教學過程MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介29教學目標 MATLAB 7的優(yōu)點不僅在于強大的功能，還在于其簡單易學。 本章主要是介紹MATLAB 7的基本使用方法。 用戶在學習完本章的內容后，可以進行基本的數(shù)值運算，從而能夠容易地解決許多在學習和科研中遇到的計算問題 。 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介30教學重點 標點

16、符號的使用 常用的操作命令和鍵盤技巧 MATLAB 7的數(shù)據類型 常量和變量的使用方法 浮點數(shù)和復數(shù)的使用方法MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介31教學過程 簡單的數(shù)學運算 常用的操作命令和鍵盤技巧 MATLAB 7的數(shù)據類型 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介321.簡單的數(shù)學運算 最簡單的計算器使用法 標點符號的使用 常用的操作命令和鍵盤技巧 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLA

17、B 7 簡介33(1)最簡單的計算器使用法 直接輸入法 3*30+3*35+4*30+4*32 ans = 443 存儲變量法 grade1=3*30 grade1 = 90 grade2=3*35 grade2 = 105 total=grade1+grade2total = 195 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介34數(shù)值運算符號MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介35（2）常用標點符號MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華

18、大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介36應用舉例 例4-1 清華大學土木系一年級有3個班，每班30人，二年級有3個班，每班35人，三年級有4個班，每班30人，四年級有4個班，每班32人。求清華大學土木系本科一共有多少人。 grade1=3*30; grade2=3*35; grade3=4*30; grade4=4*32; total=grade1+grade2+ grade1+grade2 total = 443 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介372.常用的操作命令和鍵盤技巧 在使用MATLA

19、B 7語言編制程序時，掌握一些常用的操作命令和鍵盤操作技巧，可以起到事半功倍的效果 。MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介38（1）常用的操作命令 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介39（2）常用的鍵盤操作和快捷鍵 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介403.MATLAB 7的數(shù)據類型 常量和變量 常量 變量 浮點數(shù)和復數(shù) 浮點數(shù) 復數(shù)MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清

20、華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介41（1）常量 在MATLAB中有一些特定的變量，它們已經被預定義了某個特定的值，因此這些變量被稱為常量。MATLAB 7中的常量主要有pi、inf和eps等。MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介42（2）變量 變量是MATLAB 7的基本元素之一，MATLAB 7語言不要求對所使用的變量進行事先說明，而且它也不需要指定變量的類型，系統(tǒng)會根據該變量被賦予的值或對該變量所進行的操作來自動確定變量的類型。 變量名長度不超過31位，超過31位的字符系統(tǒng)將忽

21、略不計 變量名區(qū)分大小寫 變量名必須以字母開頭，變量名中可以包含字母、數(shù)字或下劃線，但不允許出現(xiàn)標點符號MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介43（3）浮點數(shù) 幾乎在所有的情況下，MATLAB 7的數(shù)據都是以雙精度數(shù)值來表示的，這些雙精度數(shù)在系統(tǒng)內部用二進制來表示。這是計算機通常的表示數(shù)據的方式，但也帶來了一些問題，比如有很多實數(shù)不能被精確地表示，對能夠表示的值也有一個限制，并且還存在一個浮點相對誤差限。所謂相對誤差限是指MATLAB 7語言能夠區(qū)分兩個不同大小的數(shù)時，這兩個數(shù)之間的最小差值。MATLAB 7 簡明教程簡明

22、教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介44浮點數(shù)舉例 下邊3個式子的計算結果是相同的，但是由于這些數(shù)字都是使用二進制存儲的，在使用雙精度數(shù)來表達這些數(shù)時，往往就會出現(xiàn)一些誤差 a=0.33-0.5+0.17 a = 2.7756e-017 b=0.33+0.17-0.5 b = 0 c=0.17-0.5+0.33 c = 5.5511e-017 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介45（4）復數(shù) MATLAB 7語言對復數(shù)的處理也是十分簡便的，在處理復數(shù)問題時，不需要進行其他任何

23、的附加操作。 a2=pi+3.14j a2 = 3.1416 + 3.1400i b=4*(1+3/sqrt(-1) b = 4.0000 -12.0000i MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介46復數(shù)的數(shù)學運算 舉例 a=1+2*i a = 1.0000 + 2.0000i b=3-4i b = 3.0000 - 4.0000i c=pi+sin(pi/2)*i c = 3.1416 + 1.0000i d=a+b d = 4.0000 - 2.0000iMATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版

24、社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介47第四章 數(shù)值向量和數(shù)組 教學目標 教學重點 教學過程MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介48教學目標 本章將介紹MATLAB 7的數(shù)值計算功能，包括MATLAB 7的向量和數(shù)組，并介紹它們之間的運算。 通過對本章的學習，讀者可以編寫簡單且功能完善的MATLAB 7程序，從而解決各類基本問題，用戶可以通過本章逐步掌握MATLAB 7的數(shù)值計算方法。MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介49教學重點 向

25、量的運算方法 關系和邏輯運算MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介50教學過程 向量及其運算方法 數(shù)組及其運算方法 多項式的創(chuàng)建和運算方法 關系和邏輯運算MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介511.向量及其運算 在命令窗口中直接輸入向量 等差元素向量的生成 向量與數(shù)的四則運算 向量與向量之間的加減運算 點積、叉積和混合積MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介52（1）在命令窗口中

26、直接輸入向量 在在MATLAB 7中，生成向量中，生成向量最簡單的方法就是在命令窗最簡單的方法就是在命令窗口中按一定格式直接輸入?？谥邪匆欢ǜ袷街苯虞斎?。輸入的格式要求是，向量元輸入的格式要求是，向量元素用素用“ ”括起來，元素之間括起來，元素之間用空格、逗號或者分號相隔。用空格、逗號或者分號相隔。需要注意的是，用它們相隔需要注意的是，用它們相隔生成的向量形式是不相同的：生成的向量形式是不相同的：用空格或逗號生成行向量；用空格或逗號生成行向量；用分號生成列向量。用分號生成列向量。 a2=15,21,27,93,101; a1=15;21;27;93;101; a1 a1 = 15 21 27

27、93 101 a2 a2 = 15 21 27 93 101 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介53（2）等差元素向量的生成 當向量的元素過多，當向量的元素過多，同時向量各元素有等同時向量各元素有等差的規(guī)律，此時采用差的規(guī)律，此時采用直接輸入法將過于繁直接輸入法將過于繁瑣。針對該種情況瑣。針對該種情況 ，可以使用冒號可以使用冒號(:) 和和linspace函數(shù)來生成函數(shù)來生成等差元素向量。等差元素向量。 vec1=10:5:60 vec1 = 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 vec2=

28、linspace (10,60,11) vec2 = 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介54(3) 向量與數(shù)的四則運算 向量與數(shù)的加法向量與數(shù)的加法(減減法法)：向量中的每個：向量中的每個元素與數(shù)的加法元素與數(shù)的加法(減減法法)運算。運算。 向量與數(shù)的乘法向量與數(shù)的乘法(除除法法)：向量中的每個：向量中的每個元素與數(shù)的乘法元素與數(shù)的乘法(除除法法)運算。運算。 vec1=80:-9:10 vec1 = 80 71 62 53 44 35 26 17 vec

29、1+101 ans = 181 172 163 154 145 136 127 118 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介55(4)向量與向量之間的加減運算 向量與向量的加法向量與向量的加法(減法減法)運算：向量中的每運算：向量中的每個元素與另一個向量中相對應的元素的加個元素與另一個向量中相對應的元素的加法法(減法減法)運算。運算。 vec1=linspace(200,500,7) vec2=linspace(900,600,7) vec3=vec1+vec2 vec3 = Columns 1 through 5 11

30、00 1100 1100 1100 1100 Columns 6 through 7 1100 1100 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介56(5) 點積、叉積和混合積 兩個向量的點積等于其中一個向量的模與兩個向量的點積等于其中一個向量的模與另一個向量在這個向量的方向上的投影的另一個向量在這個向量的方向上的投影的乘積乘積 叉積的幾何意義是指過兩個相交向量的交叉積的幾何意義是指過兩個相交向量的交點，并與此兩向量所在平面垂直的向量點，并與此兩向量所在平面垂直的向量 向量的混合積的幾何意義是它的絕對值表向量的混合積的幾何意

31、義是它的絕對值表示以向量為棱的平行六面體的體積示以向量為棱的平行六面體的體積 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介57點積、叉積運算舉例 點積 運算 x1=11 22 33 44 x2=1,2,3,4 a=dot(x1,x2) a = 330 sum(x1.*x2) ans = 330 叉積運算 x1=11 22 33 x1 = 11 22 33 x2=1 2 3 x2 = 1 2 3 x3=cross(x1,x2) x3 = 0 0 0MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一

32、章 MATLAB 7 簡介582. 數(shù)組及其運算 數(shù)組尋址和排序 數(shù)組的基本數(shù)值運算 數(shù)組的關系運算 數(shù)組的邏輯運算 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介59（1） 數(shù)組尋址和排序 通過對數(shù)組下表的訪問來實現(xiàn)數(shù)組尋址 A=rand(1,5) A = 0.9501 0.2311 0.6068 0.4860 0.8913 A(4) ans = 0.4860 A(2:3) ans = 0.2311 0.6068 使用sort函數(shù)對數(shù)組進行排序 X = 3 7 5 0 4 2 sort(X,1) ans = 0 4 2 3 7

33、5 sort(2) ans = 2MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介60（2）數(shù)組的基本數(shù)值運算 數(shù)組的加法(減法) 數(shù)組的乘法(除法) 數(shù)組的乘方MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介61數(shù)值運算舉例 加減法 X=1 4 7; Y=2 5 8; Z=X-Y Z = -1 -1 -1 V=X+Y V = 3 9 15 乘方 X=1 4 7 X = 1 4 7 Y=2 5 8 Y = 2 5 8 Z=X.Y Z = 1 1024 5764801MAT

34、LAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介62（3）數(shù)組的關系運算 兩個數(shù)通?？梢杂?種關系來進行描述：小于()、小于等于()、大于等于( =)、等于(= =)和不等于( =) 比較兩個元素的大小時，如果結果為1，則表明關系式為真；如果結果為0，則表明關系式為假。例如關系式4+3 P=3 5 0 1 0 12 P = 3 5 0 1 0 12 y=poly2sym(P) y = 3*x5+5*x4+x2+12 disp(y) 3*x5+5*x4+x2+12 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7

35、-9第一章 MATLAB 7 簡介67特征多項式輸入法 MATLAB 7提供了poly函數(shù)，使用它可以由矩陣的特征多項式創(chuàng)建多項式。使用該方法生成多項式時，其首項的系數(shù)必為1 。 A= 3 1 4 1; 5 9 2 6;5 3 5 8; 9 7 9 3 A = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 3 5 8 9 7 9 3 p=poly(A)； disp(poly2sym(p) x4-20*x3-16*x2+480*x+1724034232352773/17592186044416 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介6

36、8由多項式的根逆推多項式 如果已知某個多項式的根，那么，使用poly函數(shù)，可以很輕松地產生其對應的多項式。 roots=-4 -2+2i -2-2i 5 roots = -4.0000 -2.0000 + 2.0000i -2.0000 - 2.0000i 5.0000 p=poly(roots) p = 1 3 -16 -88 -160 disp(poly2sym(p) x4+3*x3-16*x2-88*x-160 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介69（2）多項式的運算 多項式的求值 求多項式的根 多項式的四則運算

37、 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介70多項式的求值 MATLAB 7提供了兩個函數(shù)來對多項式進行求值，即polyval和polyvalm。前者以數(shù)組為計算單位，后者以矩陣為計算單位。 p=1.0000 -20.0000 -16.0000 480.0000 98.0000 p = 1 -20 -16 480 98 x=4 x = 4 polyval(p,x) ans = 738MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介71求多項式的根 在MATLAB

38、7語言里，多項式由一個行向量表示，設為p，它的系數(shù)按降序排列，使用roots函數(shù)可以求出該多項式的根。其使用格式為roots(p)。 p=1 0 3 12 -7 p = 1 0 3 12 -7 roots(p) ans = 0.7876 + 2.4351i 0.7876 - 2.4351i -2.0872 0.5121 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介72多項式的四則運算 加法和減法 如果兩個多項式的向量階數(shù)相同，標準的數(shù)組加法有效。當兩個多項式的向量階數(shù)不同時，需要在低階多項式的前邊補0，使得它與相加的高階多項式有

39、相同的階數(shù)。 a=8 2 2 8,b=6 1 6 1 a = 8 2 2 8 b = 6 1 6 1 c=a+b c = 14 3 8 9 Y3=poly2sym(c) Y3 = 14*x3+3*x2+8*x+9MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介73多項式的四則運算 乘法乘法 使用使用conv函數(shù)對多項函數(shù)對多項式進行乘法運算。式進行乘法運算。 格格式為式為c=conv(a,b)，其中其中a和和b為兩個多項為兩個多項式的系數(shù)向量，式的系數(shù)向量，c為為相乘所生成的多項式相乘所生成的多項式的系數(shù)向量。的系數(shù)向量。 a=1

40、2 3 4,b=5 6 7 8; Y1=poly2sym(a) Y1 = x3+2*x2+3*x+4 Y2=poly2sym(b) Y2 = 5*x3+6*x2+7*x+8 c=conv(a,b); Y=poly2sym(c) Y = 5*x6+16*x5+34*x4+60*x3+61*x2+52*x+32MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介74多項式的四則運算 除法 在數(shù)值計算中，經常需要用一個多項式去除另一個多項式。在MATLAB 7語言中，使用decon函數(shù)來完成該項功能。 a=1 2 3 4,b=5 6 7 8;

41、 c=conv(a,b); d=deconv(c,a); e=deconv(c,b) x=poly2sym(d),y=poly2sym(e) x = 5*x3+6*x2+7*x+8 y = x3+2*x2+3*x+4 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介75多項式的四則運算 求導和積分 在MATLAB 7語言中，分別使用polyder函數(shù)和polyint函數(shù)來求多項式的導數(shù)與積分。 p=3 1 8 8 p = 3 1 8 8 q=polyder(p) q = 9 2 8 p1=polyint(q) p1 = 3 1 8

42、0 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介764.關系和邏輯運算 關系操作符 邏輯操作符 關系與邏輯函數(shù) NaNs和空矩陣 各種運算符的優(yōu)先級 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介77(1) 關系操作符 關系操作符及其功能 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介78(2) 邏輯操作符 邏輯操作符及其功能 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7

43、-9第一章 MATLAB 7 簡介79(3) 關系與邏輯函數(shù) 關系與邏輯函數(shù)及其功能 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介80(4) NaNs和空矩陣 NaNs和空矩陣和空矩陣( ) 在在MATLAB 7中作特中作特殊處理殊處理: 根據根據IEEE數(shù)學標準。對數(shù)學標準。對NaNs的幾乎所有運算結的幾乎所有運算結果都得出果都得出NaNs。 空矩陣由空矩陣由MATLAB 7的生的生成器確定，并有它自己的成器確定，并有它自己的特性?？站仃囀呛唵蔚?，特性?？站仃囀呛唵蔚?，它們是它們是MATLAB 7大小為大小為零的變量零的變量

44、。 a=size() a = 0 0 b=ones(4,0) b = Empty matrix: 4-by-0 size(b) ans = 4 0 length(b) ans = 0 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介81各種運算符的優(yōu)先級 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介82第五章 字符串、單元數(shù)組和結構 教學目標 教學重點 教學過程MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡

45、介83教學目標 本章將介紹三種特殊的數(shù)據類型，即字符串、單元數(shù)組和結構。 使用這三種數(shù)據類型，相關的數(shù)據可以通過一個單元數(shù)組或是結構進行組織和訪問，數(shù)據的管理就變得要容易一些。 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介84教學重點 字符串的設定和操作 單元數(shù)組的操作 結構型變量的操作MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介85教學過程 字符串的設定 字符串的各種操作 單元數(shù)組的生成方法 單元數(shù)組的操作 結構型變量的生成方法 結構型變量的操作MATLAB 7

46、 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介861. 字符串的設定 在MATLAB 7中的字符串一般是ASCII值的數(shù)值數(shù)組，它作為字符串表達式進行顯示。MATLAB 7對字符串的設定非常簡單，只需用單引號()將需設定的字符串引注即可。 str=I have many good friends! str = I have many good friends! whos Name Size Bytes Class EXPLODE 1x5 40 double array F1 1x12 24 char array F2 1x12 24 char a

47、rrayMATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介872. 字符串的操作 字符串元素的讀取 字符串的基本變換 字符串的運算 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介88（1）字符串元素的讀取 字符串元素的讀取 利用數(shù)組操作工具進行讀取 使用disp函數(shù)顯示字符串 str=今天，是2005年10月25日， 我們班一起去上海旅游。 str = 今天，是2005年10月25日， 我們班一起去上海旅游。 str(6) ans = 0MATLAB 7 簡明教程簡明教程

48、 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介89（2）字符串的基本變換 基本變換的種類 字符串的ASCII碼操作 使用char函數(shù)進行逆變換 字符串的執(zhí)行 for n = 2:3 eval(M num2str(n) = magic(n) end M2 = 1 3 4 2 M3 = 8 1 6 3 5 7 4 9 2MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介90常見字符串的操作 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介91（3）

49、字符串的運算 字符串的運算主要是指判斷字符串是否相等，通過字符的運算來比較字符，字符串中字符的分類、查找與替換、字符串與數(shù)值的轉換和數(shù)組與字符串的轉換等。 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介92判斷字符串是否相等 有兩個函數(shù)可以用來有兩個函數(shù)可以用來判斷兩個輸入的字符判斷兩個輸入的字符串是否相等。串是否相等。 strcmp函數(shù)：比較兩函數(shù)：比較兩個字符串是否相等，當個字符串是否相等，當相等時，系統(tǒng)將返回值相等時，系統(tǒng)將返回值1，不相等時，返回值，不相等時，返回值0； strncmp函數(shù)：比較兩函數(shù)：比較兩個輸入字符串的

50、前幾個個輸入字符串的前幾個字符是否相等，當相等字符是否相等，當相等時，系統(tǒng)將返回值時，系統(tǒng)將返回值1，不相等時，返回值不相等時，返回值0。 words1=人民文學; words2=人民的同志; N=strcmp(words1,words2) N = 0 Y=strncmp(words1,words2,3) Y = 0 x=strncmp(words1,words2,1) x = 1 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介93通過字符的運算比較字符 運算符號的意義MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版

51、社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介94字符串中字符的分類 字符串中的字符通字符串中的字符通?？梢苑譃榭瞻鬃殖？梢苑譃榭瞻鬃址?、字母字符和其符、字母字符和其他類型的字符。用他類型的字符。用戶可以用戶可以用isletter和和isspace兩個函兩個函數(shù)來對字符串中的數(shù)來對字符串中的字符進行分類字符進行分類 。 realstring= realstring = A=isspace(realstring) A = Columns 1 through 11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Columns 12 through 16 0 0 0 1 1 MATLAB 7 簡明教

52、程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介95. 查找與替換 查找與替換是字符查找與替換是字符串操作中的一項重串操作中的一項重要內容，要內容，MATLAB 7語言提供了語言提供了findstr、strfind和和strrep等函數(shù)來實等函數(shù)來實現(xiàn)查找與替換操作?，F(xiàn)查找與替換操作。 s1=我們班的班長是是趙潔!; s2=strrep(s1,趙潔,黃遠) s2 = 我們班的班長是是黃遠! s3=strrep(s2,黃遠! ,誰？) s3 = 我們班的班長是是誰？ MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MA

53、TLAB 7 簡介96字符串與數(shù)值的轉換 常見的字符串轉換函數(shù)MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介97字符串與數(shù)值的轉換舉例 使用str2num函數(shù)將字符型矩陣轉換為數(shù)字矩陣 S = 1 2 ;3 4 S = % S為字符型矩陣 1 2 3 4 X=str2num(S) X = %X為數(shù)字型矩陣 1 2 3 4MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介982. 單 元 數(shù) 組 直接生成單元數(shù)組 使用cell函數(shù)生成單元數(shù)組 單元數(shù)組的內容的顯示或獲取 單

54、元數(shù)組的變維處理 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介99（1）直接生成單元數(shù)組 用類似矩陣的記號將給復雜的數(shù)據結構納入一個變量之下。和矩陣中的圓括號表示下標類似，單元數(shù)組由大括號表示下標。 A=反對霸權,Wind Gone,100+200*i,90, 85, 55; 67, 70, 102; 57, 18, 100; -200, 89, 78 A = Columns 1 through 3 反對霸權 Wind Gone 1.0000e+002 +2.0000e+002i Column 4 4x3 doubleMATLA

55、B 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介100（2）使用cell函數(shù)生成單元數(shù)組 應用舉例： A=cell(2,2) A = A1,1=富強 民主 ;文明 廉潔 A = 2x4 char MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介101（3）單元數(shù)組的內容的顯示或獲取 celldisp(A,Huang) Huang1,1 = 1 2 2 2 Huang2,1 = Tsinghua and Peking Huang1,2 = MATLAB 7 Huang2,2 = 1.

56、0000 + 5.0000i 12.0000 - 4.0000i MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介102（4）單元數(shù)組的變維處理 前邊所述的對矩陣的變維處理同樣也適用于對單元數(shù)組的變維處理 。 此外還可以使用reshape函數(shù)進行操作。 A=1 2 ;3 4,love;呼喚和平,90, 85, 55; 67, 70, 102; 57, 18, 100; -200, 89, 78 A = 2x2 double love 呼喚和平 4x3 double a=reshape(A,1,4) a = 2x2 double 呼喚

57、和平 love 4x3 double MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介1033. 結構型變量 直接輸入法生成結構型變量 使用struct函數(shù)生成結構型變量 在結構體變量中添加成員變量 在結構體變量中刪除成員變量 在結構體變量中調用成員變量 getefield和setfield函數(shù)的使用 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介104（1）直接輸入法生成結構型變量 student.test=99 56 96 87 67 69 87 76 92; st

58、=Wu Qing; student.weight=68; student.height=1.72; student.num=2003214091; student.add=School of civil engneering.Tsinghua university; student.tel=1381042679*;MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介105（2）使用struct函數(shù)生成結構型變量 truct_array=struct(d,北京,上海,strengths,40000 1000) truc

59、t_array = d: 北京 上海 strengths: 40000 1000 MATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介106（3）在結構體變量中添加成員變量 student(1).gender=Male; %在student中添加gender和age這2項記錄 student(1).age=25; student(2).gender=Female; student(2).age=21; student %查詢student的結構student = 1x2 struct array with fields: test na

60、me weight height num add tel gender ageMATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MATLAB 7 簡介107（4）在結構體變量中刪除成員變量 使用函數(shù)rmfifld從結構體變量中刪除成員變量 。 student=rmfield(student,age); student = 1x2 struct array with fields: test name weight height num add tel genderMATLAB 7 簡明教程簡明教程 清華大學出版社清華大學出版社2021-7-9第一章 MAT