第1講Matlab語(yǔ)言及其應(yīng)用教材課程

MATLAB語(yǔ)言及其應(yīng)用ApplicationofMatlabLanguage1/9/20251學(xué)習(xí)Matlab的意義在歐美各高等學(xué)校，Matlab成為線性代數(shù)、自動(dòng)控制理論、數(shù)字信號(hào)處理、時(shí)間序列分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真、圖像處理等諸多課程的基本教學(xué)工具，成為本科生、碩士生和博士生的必須掌握的基本技能。在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)部門(mén)，Matlab已被廣泛地用于研究和解決各種具體的工程問(wèn)題?？梢灶A(yù)見(jiàn)，Matlab將在我國(guó)科學(xué)研究和工程應(yīng)用中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。12/20/20192ApplicationofMatlabLanguage

講授MATLAB語(yǔ)言基礎(chǔ)入門(mén)知識(shí)，介紹MATLAB產(chǎn)品的體系、MATLAB桌面工具的使用方法，重點(diǎn)介紹MATLAB的數(shù)據(jù)可視化、數(shù)值計(jì)算的基本步驟以及如何使用MATLAB語(yǔ)言編寫(xiě)整潔、高效、規(guī)范的程序。并涉及到一些具體的專業(yè)應(yīng)用工具箱（如：信號(hào)處理工具箱、圖像處理工具箱等）。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，了解、熟悉、掌握MATLAB的基本編程方法，并具有初步的利用計(jì)算機(jī)處理、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程做好準(zhǔn)備。主要內(nèi)容12/20/20193ApplicationofMatlabLanguage2.1啟動(dòng)與退出MATLAB啟動(dòng)MATLAB直接用鼠標(biāo)雙擊桌面上MATLAB圖標(biāo)或Windows桌面的“開(kāi)始”—〉“所有程序”—〉“MATLAB”—〉“MATLAB”。退出MATLAB關(guān)閉MATLAB桌面在命令窗口執(zhí)行quit或exit命令MATLAB缺省桌面（見(jiàn)下頁(yè)）12/20/20195ApplicationofMatlabLanguage菜單欄工具欄文件編輯窗口工作空間歷史命令窗口Start菜單命令窗口命令提示符2.1啟動(dòng)與退出MATLAB（續(xù)）12/20/20196ApplicationofMatlabLanguage2.2命令窗口的使用激活命令窗口。“>>”與閃爍的光標(biāo)一起表明系統(tǒng)就緒，等待輸入。命令窗口脫離MATLAB桌面。簡(jiǎn)單計(jì)算【例2.2-1】計(jì)算（1）在MATLAB命令窗口輸入以下內(nèi)容：>>(12+2*(7-4))/3^2（2）按【Enter】鍵，指令執(zhí)行。（3）返回的計(jì)算結(jié)果：ans=2

12/20/20197ApplicationofMatlabLanguage2.2命令窗口（續(xù)）〖說(shuō)明〗在命令窗口【Enter】鍵提交命令執(zhí)行。Matlab所用運(yùn)算符（如+、-、^等）是各種計(jì)算程序中常見(jiàn)的。計(jì)算結(jié)果中的“ans”是英文“answer”的一種縮寫(xiě)，其含義就是“運(yùn)算答案”。ans是Matlab的一個(gè)預(yù)定義變量。12/20/20198ApplicationofMatlabLanguage2.2命令窗口（續(xù)）簡(jiǎn)單計(jì)算（續(xù)）【例2.2-2】計(jì)算sin(45?)>>sin(45*pi/180)Matalb中正弦函數(shù)sin就是常見(jiàn)的正弦函數(shù)。它的參數(shù)值是以“弧度”為單位的。pi也是Matalb的預(yù)定義變量。pi=3.14159…Matlab對(duì)字母大小寫(xiě)是敏感的?！纠?.2-3】計(jì)算的值，其中x=4.92。

>>sqrt(2*exp(4.92+0.5)+1)Matalb中開(kāi)平方—sqrt(x)，是英文squareroot的縮寫(xiě)

。Matalb中指數(shù)函數(shù)exp(x)，常見(jiàn)的表達(dá)方式。ans=0.7071ans=21.278112/20/20199ApplicationofMatlabLanguage2.2命令窗口

（續(xù)）“clc”清除窗口顯示內(nèi)容的命令。【例2.2-4】計(jì)算的值。

>>y=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))y=0.5000【例2.2-5】計(jì)算的值。

>>y=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5))y=0.3633命令行編輯“↑”鍵調(diào)回已輸入過(guò)命令。修改。12/20/201910ApplicationofMatlabLanguage2.2命令窗口

（續(xù)）【例2.2-5】計(jì)算半徑為5.2m的圓的周長(zhǎng)和面積。>>radius=5.2;%圓的半徑>>area=pi*5.2^2,

circle_len=2*pi*5.2area=84.9487circle_len=32.6726以上兩例，命令行中用到了等號(hào)“=”。計(jì)算結(jié)果不再賦給“ans”，而是賦給用戶指定的變量y、area、circle_len。無(wú)論是預(yù)定義變量還是用戶自定義變量都被存儲(chǔ)在系統(tǒng)的工作空間內(nèi)，即系統(tǒng)定義的一個(gè)存儲(chǔ)窗口變量的內(nèi)存空間。Who、whos命令用來(lái)顯示工作空間的變量clear命令用來(lái)清除工作空間的變量。12/20/201911ApplicationofMatlabLanguage2.2命令窗口（續(xù)）>>who>>whosYourvariablesare:anscircle_lenyarearadius

NameSizeBytesClassans1x18doublearrayarea1x18doublearraycircle_len1x18doublearrayradius1x18doublearrayy1x18doublearrayGrandtotalis5elementsusing40bytes12/20/201912ApplicationofMatlabLanguage2.2命令窗口

（續(xù)）>>cleary>>whoYourvariablesare:anscircle_lenarearadius

>>clearansarea>>whosYourvariablesare:NameSizeBytesClasscircle_len1x18doublearrayradius1x18doublearrayGrandtotalis2elementsusing16bytes12/20/201913ApplicationofMatlabLanguage2.2命令窗口

（續(xù)）數(shù)值顯示格式設(shè)置缺省顯示格式：簡(jiǎn)潔的短（shortg）格式窗口命令及語(yǔ)法格式：format顯示格式關(guān)鍵字如：formatlong%15位數(shù)字顯示常見(jiàn)通用命令命令 含義clc 清除命令窗口的顯示內(nèi)容clear 清除Matlab工作空間中保存的變量who或whos 顯示Matlab工作空間中的變量信息dir 顯示當(dāng)前工作目錄的文件和子目錄清單cd 顯示或設(shè)置當(dāng)前工作目錄type 顯示指定m文件的內(nèi)容help或doc 獲取在線幫助quit或exit 關(guān)閉/推出MATALB12/20/201914ApplicationofMatlabLanguage2.3工作空間查看工作空間內(nèi)存變量，可以由who、whos。命名新變量。修改變量名刪除變量繪圖保存變量數(shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù)12/20/201915ApplicationofMatlabLanguage2.4歷史窗口歷史窗口：首先記錄每次啟動(dòng)時(shí)間并記錄在命令窗口輸入命令，此次運(yùn)行期間，輸入的所有命令被記錄為一組，并以此次啟動(dòng)時(shí)間為標(biāo)志。使用歷史窗口：可以查看命令窗口輸入過(guò)的命令或語(yǔ)句可以選擇一條或多條命令執(zhí)行拷貝、執(zhí)行、創(chuàng)建M文件等。要清除歷史記錄，可以選擇Edit菜單中的ClearCommandHistory命令12/20/201916ApplicationofMatlabLanguage2.5當(dāng)前目錄窗口和搜索路徑當(dāng)前目錄窗口：指Matlab運(yùn)行時(shí)的工作目錄。只有在當(dāng)前目錄和搜索路徑下的文件、函數(shù)才可以被運(yùn)行和調(diào)用。如果沒(méi)有特殊指明，數(shù)據(jù)文件也將存放在當(dāng)前目錄下；用戶可以將自己的工作目錄設(shè)置成當(dāng)前目錄，從而使得所有操作都在當(dāng)前目錄中進(jìn)行。12/20/201917ApplicationofMatlabLanguage搜索路徑：指Matlab執(zhí)行過(guò)程中對(duì)變量、函數(shù)和文件進(jìn)行搜索的路徑。在File菜單中選擇SetPath命令或在命令窗口輸入pathtool命令，出現(xiàn)搜索路徑設(shè)置對(duì)話框：！修改完搜索路徑后，需要進(jìn)行保存。12/20/201918ApplicationofMatlabLanguage【功能演示-1】求方程的全部根。p=[2,0,-3,71,-9,13];％建立多項(xiàng)式系數(shù)向量x=roots(p)；求根x=-3.49141.6863+2.6947i1.6863-2.6947i0.0594+0.4251i0.0594-0.4251i12/20/201919ApplicationofMatlabLanguage【功能演示-2】求解線性方程組a=[2,3,-1;8,2,3;45,3,9];％建立系數(shù)矩陣ab=[2;4;23];％建立列向量bx=inv(a)*bx=0.55310.2051-0.278412/20/201920ApplicationofMatlabLanguage符號(hào)計(jì)算symsxyz

％建立符號(hào)變量[x,y,z]=solve(2*x+3*y-z-2,8*x+2*y+3*z-4,45*x+3*y+9*z-23)x=151/273y=8/39z=-76/27312/20/201921ApplicationofMatlabLanguage【功能演示-3】求解定積分

求解I=quad('x.*log(1+x)',0,1)ans=0.250或symsxnt(x*log(1+x),0,1)ans=1/412/20/201922ApplicationofMatlabLanguage【功能演示-4】多項(xiàng)式曲線擬合考慮如下x-y一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：x=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]y=[1.2,3,4,4,5,4.7,5,5.2,6,7.2]注：一次多項(xiàng)式擬合：p1=polyfit(x,y,1)三次多項(xiàng)式擬合：p3=polyfit(x,y,3)plot原始數(shù)據(jù)、一次擬合曲線和三次擬合曲線x2=1:0.1:10;y1=polyval(p1,x2)y3=polyval(p3,x2)plot(x,y,’*’,x2,y1,‘:’,x2,y3)12/20/201923ApplicationofMatlabLanguage擬合曲線圖由圖可見(jiàn)，三次擬合結(jié)果較好。12/20/201924ApplicationofMatlabLanguage2.3數(shù)值表示、變量及表達(dá)式數(shù)值的記述

Matlab的數(shù)只采用習(xí)慣的十進(jìn)制表示，可以帶小數(shù)點(diǎn)和負(fù)號(hào);其缺省的數(shù)據(jù)類型為雙精度浮點(diǎn)型（double）。例如：3-100.0011.3e101.256e-6變量命令規(guī)則變量名、函數(shù)名對(duì)字母的大小寫(xiě)是敏感的。如myVar與myvar表示兩個(gè)不同的變量。變量名第一個(gè)字母必須是英文字母。變量名可以包含英文字母、下劃線和數(shù)字。變量名不能包含空格、標(biāo)點(diǎn)。變量名最多可包含63個(gè)字符（6.5及以后的版本）。12/20/201925ApplicationofMatlabLanguage2.3數(shù)值表示、變量及表達(dá)式（續(xù)）Matlab預(yù)定義的變量變量名意義ans最近的計(jì)算結(jié)果的變量名epsMATLAB定義的正的極小值=2.2204e-16pi圓周率πinf∞值，無(wú)限大i或j虛數(shù)單元，sqrt(-1)NaN非數(shù)，0/0、∞/∞〖說(shuō)明〗每當(dāng)MATLAB啟動(dòng)完成，這些變量就被產(chǎn)生。MATLAB中，被0除不會(huì)引起程序中斷，給出報(bào)警的同時(shí)用inf或NaN給出結(jié)果。用戶只能臨時(shí)覆蓋這些預(yù)定義變量的值，Clear或重啟MATLAB可恢復(fù)其值。12/20/201926ApplicationofMatlabLanguage2.3數(shù)值表示、變量及表達(dá)式

（續(xù)）運(yùn)算符和表達(dá)式運(yùn)算數(shù)學(xué)表達(dá)式MATLAB運(yùn)算符MATLAB表達(dá)式加a+b+a+b減a-b-a-b乘axb*a*b除a/b或a\b/或\a/b或a\b冪^a^b〖說(shuō)明〗Matlab用“\”和”/”分別表示“左除”和“右除”。對(duì)標(biāo)量而言，兩者沒(méi)有區(qū)別。對(duì)矩陣產(chǎn)生不同影響。MATLAB表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則與“手寫(xiě)方式”幾乎完全相同。表達(dá)式按與常規(guī)相同的優(yōu)先級(jí)自左至右執(zhí)行運(yùn)算。優(yōu)先級(jí)：指數(shù)運(yùn)算級(jí)別最高，乘除次之，加減最低。括號(hào)改變運(yùn)算的次序。12/20/201927ApplicationofMatlabLanguage2.3數(shù)值表示、變量及表達(dá)式

（續(xù)）復(fù)數(shù)及其運(yùn)算MATLAB中復(fù)數(shù)的表達(dá)：z=a+bi，其中a、b為實(shí)數(shù)。MATLAB把復(fù)數(shù)作為一個(gè)整體，象計(jì)算實(shí)數(shù)一樣計(jì)算復(fù)數(shù)?！纠?.3-1】復(fù)數(shù)z1=3+4i，z2=1+2i,z3=計(jì)算>>z1=3+4*i,z2=1+2*i,z3=2*exp(i*pi/6),z=z1*z2/z3>>z_real=real(z),z_image=imag(z),>>z_angle=angle(z),z_length=abs(z),12/20/201928ApplicationofMatlabLanguageMatlab數(shù)據(jù)及其運(yùn)算

Matlab數(shù)據(jù)類型非常豐富，除數(shù)值型、字符型等基本數(shù)據(jù)類型外，還有結(jié)構(gòu)體、單元等更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型。各種數(shù)據(jù)類型都以矩陣形式存在，矩陣是Matlab最基本的數(shù)據(jù)對(duì)象，并且矩陣的運(yùn)算是定義在復(fù)數(shù)域上的。1/9/2025292.2Matlab矩陣(數(shù)組)的表示數(shù)組的概念一維數(shù)組變量的創(chuàng)建二維數(shù)組變量的創(chuàng)建數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)與尋訪數(shù)組運(yùn)算多維數(shù)組12/20/201930ApplicationofMatlabLanguage2.2.1.數(shù)組(array)的概念數(shù)組定義：

按行(row)和列(column)順序排列的實(shí)數(shù)或復(fù)數(shù)的有序集，被稱為數(shù)組。數(shù)組中的任何一個(gè)數(shù)都被稱為這個(gè)數(shù)組的元素，由其所在的行和列標(biāo)識(shí)，這個(gè)標(biāo)識(shí)也稱為數(shù)組元素的下標(biāo)或索引。Matlab將標(biāo)量視為1×1的數(shù)組。對(duì)m行、n列的2維數(shù)組a：計(jì)為m×n的數(shù)組a；*行標(biāo)識(shí)、列標(biāo)識(shí)均從1開(kāi)始；行標(biāo)識(shí)從上到下遞增；列標(biāo)識(shí)從左到右遞增。12345223453234542345a(3,4)=34rowisfirsta=12/20/201931ApplicationofMatlabLanguage數(shù)組的分類一維數(shù)組，也稱為向量(vector)。行向量(rowvector)、列向量(columnvector)。二維數(shù)組(矩陣matrix)。多維數(shù)組。有效矩陣：每行元素的個(gè)數(shù)必須相同，每列元素的個(gè)數(shù)也必須相同。2.2.1.數(shù)組(array)的概念12/20/201932ApplicationofMatlabLanguage2.2.1、數(shù)組(array)的概念（續(xù)）行向量列向量a(2,1)=3a(1,2)=2b(3)=3c(2)=212/20/201933ApplicationofMatlabLanguage2.2.2、創(chuàng)建一維數(shù)組變量第一種方法：使用方括號(hào)“[]”操作符【例2-1】創(chuàng)建數(shù)組(行向量)a=[13pi3+5i]>>a=[13pi3+5*i]%ora=[1,3,pi,3+5*i]

a=1.00003.00003.14163.0000+5.0000i所有的向量元素必須在操作符“[]”之內(nèi)；向量元素間用空格或英文的逗點(diǎn)“,”分開(kāi)。第二種方法：使用冒號(hào)“:”操作符【例2-2】創(chuàng)建以1~10順序排列整數(shù)為元素的行向量b。>>b=1:10b=1234567891012/20/201934ApplicationofMatlabLanguage2.2.2、創(chuàng)建一維數(shù)組變量（續(xù)）【例2-3】鍵入并執(zhí)行c=1:2:10和d=1:2:9>>c=1:2:10c=13579>>d=1:2:9d=13579利用冒號(hào)“:”操作符創(chuàng)建行向量的基本語(yǔ)法格式：x=Start:Increment:EndStart表示新向量x的第一個(gè)元素；新向量x的最后一個(gè)元素不能大于End；Increment可正可負(fù)，若負(fù)，則必須Start>End；若正，則必須Start<End，否則創(chuàng)建的為空向量。若Increment=1,則可簡(jiǎn)寫(xiě)為：x=Start:End。12/20/201935ApplicationofMatlabLanguage2.2.2、創(chuàng)建一維數(shù)組變量（續(xù)）第三種方法：利用函數(shù)linspace函數(shù)linspace的基本語(yǔ)法x=linspace(x1,x2,n)該函數(shù)生成一個(gè)由n個(gè)元素組成的行向量；x1為其第一個(gè)元素；x2為其最后一個(gè)元素；x1、x2之間元素的間隔=(x2-x1)/(n-1)。如果忽略參數(shù)n，則系統(tǒng)默認(rèn)生成100個(gè)元素的行向量?！纠?-4】鍵入并執(zhí)行x=linspace(1,2,5)x=1.00001.25001.50001.75002.000012/20/201936ApplicationofMatlabLanguage2.2.2、創(chuàng)建一維數(shù)組變量（續(xù)）第四種方法：利用函數(shù)logspace列向量的創(chuàng)建使用方括號(hào)“[]”操作符，使用分號(hào)“;”分割行?！纠?-5】鍵入并執(zhí)行x=[1;2;3]X=123使用冒號(hào)操作符【例2-6】鍵入并執(zhí)行x=(1:3)’%“’”表示矩陣的轉(zhuǎn)置12/20/201937ApplicationofMatlabLanguage2.2.2、創(chuàng)建一維數(shù)組變量

（續(xù)）創(chuàng)建數(shù)組變量的一般方法創(chuàng)建變量的賦值語(yǔ)句的一般格式var=expressionvar為變量名expression為MATLAB合法表達(dá)式可以是單獨(dú)的常數(shù)值或數(shù)值數(shù)組；也可以由常數(shù)值、其他變量（部分或全部）、數(shù)值數(shù)組和運(yùn)算符（+、-等）構(gòu)成。【例2-7】鍵入并執(zhí)行a=[01+6];b=[a67];c=[6a7];d=[6a7a];12/20/201938ApplicationofMatlabLanguage2.2.2、創(chuàng)建一維數(shù)組變量

（續(xù)）一旦被創(chuàng)建，變量就被存儲(chǔ)在工作空間，可以通過(guò)“Workspace”窗口或在“CommandWindow”執(zhí)行“whos”命令察看。操作一：使用“Workspace”窗口察看變量操作二：使用“whos”命令察看變量12/20/201939ApplicationofMatlabLanguage2.2.3、創(chuàng)建二維數(shù)組變量第一種方法：使用方括號(hào)“[]”操作符使用規(guī)則數(shù)組元素必須在“[]”內(nèi)鍵入；行與行之間須用分號(hào)“;”間隔，也可以在分行處用回車鍵間隔；行內(nèi)元素用空格或逗號(hào)“,”間隔?！纠?-1】鍵入并執(zhí)行a2=[123;456;789]a2=123456789【例3-2】鍵入并執(zhí)行a2=[1:3;4:6;7:9]%結(jié)果同上12/20/201940ApplicationofMatlabLanguage2.2.3、創(chuàng)建二維數(shù)組變量（續(xù)）【例3-3】由向量構(gòu)成二維數(shù)組。>>a=[123];b=[234];>>c=[a;b];>>c1=[ab];第二種方法：函數(shù)方法函數(shù)ones(生成全1矩陣)、zeros(生成全0矩陣)、reshape“helpelmat”獲得基本的矩陣生成和操作函數(shù)列表【例3-4】創(chuàng)建全1的3x3數(shù)組。>>ones(3)【例3-5】創(chuàng)建全1的3x4數(shù)組。>>ones(3,4)12/20/201941ApplicationofMatlabLanguage2.2.3、創(chuàng)建二維數(shù)組變量（續(xù)）【例3-5】reshape的使用演示>>a=-4:4a=-4-3-2-101234>>b=reshape(a,3,3)b=-4-12-303-214數(shù)組元素的排列順序，從上到下按列排列，先排第一列，然后第二列，…要求數(shù)組的元素總數(shù)不變。12/20/201942ApplicationofMatlabLanguage4、數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)與尋訪數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)“全下標(biāo)（index）”標(biāo)識(shí)經(jīng)典數(shù)學(xué)教科書(shū)采用“全下標(biāo)”標(biāo)識(shí)法：每一維對(duì)應(yīng)一個(gè)下標(biāo)。如對(duì)于二維數(shù)組，用“行下標(biāo)和列下標(biāo)”標(biāo)識(shí)數(shù)組的元素，a(2,3)就表示二維數(shù)組a的“第2行第3列”的元素。對(duì)于一維數(shù)組，用一個(gè)下標(biāo)即可，b(2)表示一維數(shù)組b的第2個(gè)元素，無(wú)論b是行向量還是列向量?！皢蜗聵?biāo)”（linearindex）標(biāo)識(shí)所謂“單下標(biāo)”標(biāo)識(shí)就是用一個(gè)下標(biāo)來(lái)表明元素在數(shù)組的位置。對(duì)于二維數(shù)組，“單下標(biāo)”編號(hào)：設(shè)想把二維數(shù)組的所有列，按先后順序首尾相接排成“一維長(zhǎng)列”，然后自上往下對(duì)元素位置執(zhí)行編號(hào)。兩種“下標(biāo)”標(biāo)識(shí)的變換：sub2ind、ind2sub12/20/201943ApplicationofMatlabLanguage4、數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)與尋訪（續(xù)）【例4-1】單下標(biāo)的使用>>a=zeros(2,5);>>a(:)=-4:5a=-4-2024-3-1135注意數(shù)組的排列順序。12/20/201944ApplicationofMatlabLanguage4、數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)與尋訪（續(xù)）元素與子數(shù)組的尋訪與賦值【例4-3】一維數(shù)組元素與子數(shù)組的尋訪與賦值>>a=linspace(1,10,5)a=1.00003.25005.50007.750010.0000>>a(3)%尋訪a的第3個(gè)元素ans=5.5000>>a([125])%尋訪a的第1、2、5個(gè)元素組成的子數(shù)組ans=1.00003.250010.000012/20/201945ApplicationofMatlabLanguage4、數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)與尋訪（續(xù)）>>a(1:3)%尋訪前3個(gè)元素組成的子數(shù)組ans=1.00003.25005.5000>>a(3:-1:1)%由前3個(gè)元素倒序構(gòu)成的子數(shù)組ans=5.50003.25001.0000>>a(3:end)ans=5.50007.750010.0000>>a(3:end-1)ans=5.50007.7500%第3個(gè)及其后所有元素構(gòu)成的子數(shù)組函數(shù)end作為參數(shù)使用，返回最后一個(gè)元素的下標(biāo)12/20/201946ApplicationofMatlabLanguage>>a([12355321])ans=1.00003.25005.500010.000010.00005.50003.25001.0000數(shù)組元素可以被任意重復(fù)訪問(wèn)，構(gòu)成長(zhǎng)度大于原數(shù)組的新數(shù)組。>>a(6)???Indexexceedsmatrixdimensions.下標(biāo)值超出了數(shù)組的維數(shù)，導(dǎo)致錯(cuò)誤>>a(2.1)???Subscriptindicesmusteitherberealpositiveintegersorlogicals.下標(biāo)值只能取正整數(shù)或邏輯值4、數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)與尋訪（續(xù)）12/20/201947ApplicationofMatlabLanguage4、數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)與尋訪（續(xù)）>>a(3)=0%修改數(shù)組a的第3元素值為0a=1.00003.250007.750010.0000>>a([25])=[11]a=1.00001.000007.75001.0000可以修改指定數(shù)組元素的值一次可以修改多個(gè)數(shù)組元素的值要修改的數(shù)組元素的個(gè)數(shù)應(yīng)與送入數(shù)組的元素個(gè)數(shù)相同12/20/201948ApplicationofMatlabLanguage4、數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)與尋訪（續(xù)）【例4-3】二維數(shù)組元素與子數(shù)組的尋訪與賦值>>a_2=zeros(2,4)%創(chuàng)建2x4的全0數(shù)組a_2=00000000>>a_2(:)=1:8a_2=13572468>>a_2([258])%單下標(biāo)方式尋訪多個(gè)元素ans=258注意元素的排列順序12/20/201949ApplicationofMatlabLanguage4、數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)與尋訪（續(xù)）>>a_2([258])=[102030]a_2gt;>a_2(:,[23])=ones(2)%雙下標(biāo)方式尋訪并修改a_2=1117101130二維數(shù)組可以“單下標(biāo)”方式或“全下標(biāo)”方式訪問(wèn)、賦值；“單下標(biāo)”方式賦值時(shí)，等號(hào)兩邊涉及的元素個(gè)數(shù)必須相等；“全下標(biāo)”方式賦值時(shí)，等號(hào)右邊數(shù)組的大小必須等于原數(shù)組中涉及元素構(gòu)成的子數(shù)組的大小。12/20/201950ApplicationofMatlabLanguage4、數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)與尋訪（續(xù)）>>a_2(:,end)ans=730>>a_2(:,end-1)ans=11>>a_2(:,end:-1:3)ans=71301>>a_2(end,:)ans=101130>>a_2(end,[2:4])ans=1130>>a_2([46])=6:7a_2=1117106730>>a_2(end,[2:end-1])

Whatistheresult?12/20/201951ApplicationofMatlabLanguage4、數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)與尋訪（續(xù)）【例4-4】

size、length函數(shù)>>a=ones(4,6)*6>>m=size(a)>>len=length(a)>>b=1:5;>>length(b)>>c=b’>>length(c)

size函數(shù)返回變量的大小，即變量數(shù)組的行列數(shù)

length函數(shù)返回變量數(shù)組的最大維數(shù)12/20/201952ApplicationofMatlabLanguage4、數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)與尋訪（續(xù)）雙下標(biāo)到單下標(biāo)的轉(zhuǎn)換【例4-5】

sub2ind函數(shù)-雙下標(biāo)轉(zhuǎn)換為單下標(biāo)>>A=[172418;222714;461320];>>A(:,:,2)=A-10>>A(2,1,2)>>sub2ind(size(A),2,1,2)>>A(14)12/20/201953ApplicationofMatlabLanguage4、數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)與尋訪（續(xù)）單下標(biāo)到雙下標(biāo)的轉(zhuǎn)換【例4-6】

ind2sub函數(shù)-雙下標(biāo)轉(zhuǎn)換為單下標(biāo)>>b=zeros(3);>>b(:)=1:9>>IND=[3456]>>[I,J]=ind2sub(size(b),IND)12/20/201954ApplicationofMatlabLanguage5、多維數(shù)組多維數(shù)組的定義

在MATLAB的數(shù)據(jù)類型中，向量可視為一維數(shù)組，矩陣可視為二維數(shù)組，對(duì)于維數(shù)(Dimensions)超過(guò)2

的數(shù)組均可視為「多維數(shù)組」(MultidimesionalArrays，簡(jiǎn)稱N-DArrays)。12/20/201955ApplicationofMatlabLanguage5、多維數(shù)組（續(xù)）將兩個(gè)二維（平面）數(shù)組疊在一起，就構(gòu)成三維數(shù)組，第三維稱為「頁(yè)」(Page)，如下圖所示：

(3,4)

(3,1) (3,2)(3,3)(2,4)(2,3)(2,2)(2,1)(1,4)(1,3)(1,2)(1,1)(1,1)(1,2)(1,3)(1,4)(2,1)(2,2)(2,3)(2,4)(3,1)(3,2)(3,3)(3,4)頁(yè)列頁(yè)行12/20/201956ApplicationofMatlabLanguage5、多維數(shù)組（續(xù)）三維數(shù)組，可對(duì)應(yīng)至一個(gè)

X-Y-Z三維立體坐標(biāo)，如下圖所示：

Z(頁(yè))Y(列)X(行)12/20/201957ApplicationofMatlabLanguage5、多維數(shù)組（續(xù)）三維數(shù)組元素的尋址：可以(行、列、頁(yè))來(lái)確定。以維數(shù)為3×4×2的三維數(shù)組為例，其尋址方式如下圖所示：數(shù)組

A是三維數(shù)組，其中A(：,：,1)代表第一頁(yè)的二維數(shù)組，A(：,：,2)代表第二頁(yè)的二維數(shù)組。12/20/201958ApplicationofMatlabLanguage5、多維數(shù)組（續(xù)）多維數(shù)組的建立建立一個(gè)簡(jiǎn)單的多維數(shù)組，可直接由MATLAB命令視窗內(nèi)輸入（使用“[]”操作符）例：由兩個(gè)相同大小二維數(shù)組創(chuàng)建三維數(shù)組A(:,:,1)=[1025;4187;3263];A(:,:,2)=[3541;2621;4230]

A(:,:,1)=102541873263A(:,:,2)=354126214230

12/20/201959ApplicationofMatlabLanguage5、多維數(shù)組（續(xù)）執(zhí)行命令：whosA，得到如下結(jié)果：

NameSizeBytesClassA3x4x2192doublearrayGrandtotalis24elementsusing192bytes12/20/201960ApplicationofMatlabLanguage6、數(shù)組的算術(shù)運(yùn)算MATLAB數(shù)組支持線性代數(shù)中所有的矩陣運(yùn)算。建立特有的數(shù)組運(yùn)算符，如：“.*”、“./”等。

MATLAB數(shù)組運(yùn)算符列表運(yùn)算 運(yùn)算符 含義說(shuō)明

加 +相應(yīng)元素相加減 - 相應(yīng)元素相減乘 * 矩陣乘法點(diǎn)乘 .* 相應(yīng)元素相乘冪 ^ 矩陣冪運(yùn)算點(diǎn)冪 .^ 相應(yīng)元素進(jìn)行冪運(yùn)算左除或右除 \或/ 矩陣左除或右除左點(diǎn)除或右點(diǎn)除.\或./ A的元素被B的對(duì)應(yīng)元素除12/20/201961ApplicationofMatlabLanguage6、算術(shù)運(yùn)算（續(xù)）

【例5-1】數(shù)組加減法>>a=zeros(2,3);>>a(:)=1:6;>>b=a+2.5b=3.50005.50007.50004.50006.50008.5000>>c=b-ac=2.50002.50002.50002.50002.50002.500012/20/201962ApplicationofMatlabLanguage6、算術(shù)運(yùn)算（續(xù)）【例5-2】畫(huà)出y=1/(x+1)的函數(shù)曲線，x∈[0,100]。x=0:100;y=1./(x+1);plot(x,y);legend(‘y=1/(x+1)’);

12/20/201963ApplicationofMatlabLanguage6、算術(shù)運(yùn)算（續(xù)）【例5-2】生成一個(gè)信號(hào)：x=sin(2*pi*t)+sin(4*pi*t)t=[0:199]./100;%采樣時(shí)間點(diǎn)%生成信號(hào)x=sin(2*pi*t)+sin(4*pi*t);plot(t,x);legend(‘x=sin(2*pi*t)+sin(4*pi*t)’);12/20/201964ApplicationofMatlabLanguage6、算術(shù)運(yùn)算（續(xù)）12/20/201965Application