【MATLAB】 【B站网课笔记】 【PART 1· MATLAB基础知识】

最近在学习matlab，看b站网课时做的一些笔记，放上来给大家学习参考，仅供学习交流。

• 1.MATLAB的搜索路径：变量–>内部函数–>程序文件–>（当前文件夹下的程序文件–>文件搜索路径文件夹中的程序文件）
• 2.设置文件搜索路径：
  • ①用path命令设置
    • //>>path(path,’e:\work’)
    • //
  • ②用对话框（主界面下的环境下的设置路径）
• 3.数值数据类型：整型、浮点型、复数型
  • （1）整型：无符号/带符号8/16/32/64位整数
    • 数据类型转换函数，uint8函数将数值数据转换为无符号8位整数，int8函数将数值数据转换为带符号8位整数
  • （2）浮点型：分单精度（4字节）和双精度（8字节，默认为双精度），single函数转换为单精度, double函数转换为双精度
  • （3）复型：包括实部和虚部，默认为双精度型，虚数单位用i或j表示。
    • real函数求实部，imag函数求虚部
• 4.数值数据的输出格式：
  • format命令的格式：format 格式符 例如，
  • //>>format long>>50/3
  • //
  • format命令只影响数据输出格式，而不影响数据的计算和存储。
• 5.常用数学函数
  • （1）调用格式：函数名（函数自变量的值）
    • 函数自变量规定为矩阵变量，函数运算时是将函数逐项作用于矩阵的每个元素上，故运算结果为一个与自变量同型的矩阵。
  • （2）常用函数的应用
    • a.三角函数：以角度为单位的函数要在函数名后面加“d”以表示区别。
    • b.abs函数可以求实数的绝对值、复数的模、字符串的ASCII码值。
    • c.用于取整的函数：fix、floor、ceil、round
      • round四舍五入，ceil向上取整，floor向下取整，fix舍去小数取整
    • d.sqrt 开平方
    • e.exp e的指数
    • f.应用举例
      • 求[1,100]区间的所有素数
      • //>>x=1:100;
      • //>>k=isprime(x);
      • //>>k1=find(k);
      • //>>p=x(k1)
      • //
• 6.变量：本质上是内存单元的一个抽象。变量名以字母开头，最多63个字符，区分字母大小写。标准函数名以及命令名必须用小写字母。
  • a.赋值语句格式
    • 变量=表达式
    • 表达式
    • （;表示该语句只赋值，不计算）
  • b.预定义变量：由系统本身定义的变量
    • ①ans是默认赋值变量
    • ②i和j代表虚数单位
    • ③pi代表圆周率
    • ④NaN代表非数（绘图时，可将要裁掉部分的坐标设为NaN）
  • c.who和whos命令可以查看内存变量。
  • d.内存变量文件：扩展名为.mat，也叫MAT文件，用save命令创建内存变量文件，用load命令装入内存变量文件
    • //
    • //>>save mydata a x
    • //>>load mydata
    • //
• 7.矩阵
  • （1）矩阵的建立
    • ①直接输入法：将矩阵的元素用中括号括起来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用逗号或空格分割，不同行的元素之间用分号分隔。
    • ②用小矩阵拼接：相当于矩阵的分块
    • ③还可以用实部矩阵和虚部矩阵构成复数矩阵
    • ④冒号表达式： e1:e2:e3 产生行向量
      • e1为初始值，e2为步长（省略，则默认为1），e3为终止值
    • ⑤linspace函数：linspace(a,b,n)
      • a是第一个元素，b是最后一个元素，n是元素总数（省略时默认为100）
  • （2）结构矩阵和单元矩阵
    • 结构矩阵：结构矩阵元素.成员名=表达式
      • //
      • //>>a(1).x1=10;a(1).x2=’liu’;
      • //>>a(2).x1=11;a(2).x2=’wang’;
      • //
    • 单元矩阵：直接输入，只是单元矩阵元素用大括号括起来。
      • //
      • //>>b={10,’liu’;11,’wang’}
      • //
• 8.矩阵元素的引用
  • （1）引用方式
    • ①通过下标引用，A(3,2)
      • 超出自动扩展为0
    • ②通过序号引用。
      • 在MATLAB中，矩阵元素按列存储，矩阵元素的序号就是矩阵元素在内存中的排列顺序。A(3)
      • 序号和下标可以利用sub2ind和ind2sub函数相互转换
      • D=sub2ind(S,I,J),D表示序号，S表示行数和列数组成的向量，I是转换矩阵元素的行下标，J是列下标
        • //
        • //>>A=[1:3;4:6]
        • //>>D=sub2ind(size(A),[1,2;2,2],[1,1;3,2])
        • //D=
        • //1 2
        • //6 4
        • //
      • [I,J]=ind2sub(S,D)，S为行数和列数组成的向量，D为序号，I、J分别为行、列下标
  • （2）利用冒号表达式获得子矩阵
    • A(i,:) 第i行的全部元素
    • A(:,j) 第j列的全部元素
    • A(i:i+m;k:k+m) 第i-i+m行内且在第k-k+m列中的全部元素
    • A(2:3,1:2:5) 第2、3行的第1、3、5列元素
    • end运算符表示某一维的末尾元素下标
  • （3）利用空矩阵删除矩阵中的元素
    • //
    • //>>A(:,[2,4])=[]
    • //
    • 删除第二列和第四列元素
  • （4）改变矩阵的形状
    • reshape(A,m,n)：在矩阵总元素和顺序保持不变的前提下，将矩阵A重新排成m行n列的二维矩阵
    • A(:)将矩阵A的每一列元素堆叠起来成为一个列向量。
• 9.MATLAB基本运算
  • （1）算术运算
    • ①基本算术运算：+，-，，^(乘方)，/（右除）,\（左除）
      • 加减：要求矩阵同型，标量也可跟矩阵的每一个元素进行加减
      • 乘法：A的列数等于B的行数
      • 除法：A为非奇异矩阵，B/A等效于Binv(A)，B\A等效于inv(A) B
      • 乘方：A^x，要求A为矩阵，x为标量
    • ②点运算：. *，./ ，.\ ，.^
      • 是指对应元素进行相关运算，要求两矩阵同型。
  • （2）关系运算
    • < ，<=，>， >=， ==（等于）， ~=（不等于）
    • 关系成立，结果为1；不成立，为0
    • 当参与比较的两是两个同型矩阵时，是对相同位置的元素按标量关系运算规则逐个进行，最终结果是一个与原矩阵同型的矩阵，它的元素由0、1组成。
  • （3）逻辑运算
    • &（与）、|（或）、~（非）
  • （4）运算优先级
    • 算术运算>关系运算>逻辑运算，但逻辑非运算时单目运算，它比双目运算优先级高
• 10.字符串处理
  • （1）字符串是用单引号括起来的字符序列。
  • （2）若字符串中的字符含有单引号，则该单引号字符要用两个单引号表示。
  • （3）可建立多行字符串，形成字符串矩阵。
  • （4）字符串的执行： eval(s)
  • （5）字符串与数值之间的转换：
    • abs和double函数都可以获取字符串矩阵所对应的ASCII码数值矩阵，char函数可以把ASCII码数值矩阵转换为字符串矩阵。
  • （6）字符串的比较：可以利用关系运算符或者字符串比较函数。
    • 函数strcmp(s1,s2)用来比较字符串s1和s2是否相等，相等则返回1，否则返回0；
    • 函数strncmp(s1,s2,n)用来比较字符串s1和s2前n个字符是否相等，相等则返回1，否则返回0；
    • 函数strcmpi(s1,s2)在忽略字母大小写的前提下，比较字符串s1和s2是否相等，相等则返回1，否则返回0；
    • 函数strncmpi(s1,s2,n) 在忽略字母大小写的前提下，比较字符串s1和s2前n个字符是否相等，相等则返回1，否则返回0。
  • （7）字符串的查找与替换
    • findstr(s1,s2)返回短字符串在长字符串中的开始位置（s1,s2可互换）
    • strrep(s1,s2,s3)将字符串s1中的所有子字符串s2替换为字符串s3