matlab怎样编程形成软件_科研干货|科研之路常用软件推荐！

正值九月

研究生新生陆续开学

老生也在如火如荼地准备小论文/开题

不可避免地要用到各类辅助软件

正所谓

工欲善其事必先利其器

小编整理了研究生阶段常用到的一些软件

包括程序语言、数据分析和制图三个部分

希望能让同学们的科研之路快人一步！

(仅针对理工科)

常用编程语言

//C语言

C语言是一门面向过程的、抽象化的计算机编程语言，与C++、Java等面向对象编程语言有所不同。C语言的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、仅产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。

C语言灵活性好，效率高，描述问题比汇编语言迅速，工作量小、可读性好，易于调试、修改和移植，而代码质量与汇编语言相当。C语言一般只比汇编语言代码生成的目标程序效率低10%～20%。因此，C语言可以编写系统软件。

但C语言对使用者的要求比较高，既要具备丰富的C语言编程经验，又要具有一定的WINDOWS编程基础，它的过于专业使得一般的编程爱好者学习起来会有不小的困难。

//C++

C++是C语言的继承，它既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行以继承和多态为特点的面向对象的程序设计。C++擅长面向对象程序设计的同时，还可以进行基于过程的程序设计，因而C++就适应的问题规模而论，大小由之。

C++不仅拥有计算机高效运行的实用性特征，同时还致力于提高大规模程序的编程质量与程序设计语言的问题描述能力。其继承了C语言的全部优点。具有完全的可视化；极强的兼容性，支持OWL、VCL和MFC三大类库；编译速度非常快等优点。但由于推出的时间太短，关于它的各种资料还不太多，且难度也比C语言更甚。

//JAVA

Java是Sun微系统公司在1995年推出的，推出之后马上给互联网的交互式应用带来了新面貌。其作为一种编程语言，被特意设计用于互联网的分布式环境，是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言。Java具有类似于C++语言的“形式和感觉”，但它要比C++语言更易于使用，而且在编程时彻底采用了一种“以对象为导向”的方式。

目前，最常用的两种互联网浏览器软件中都包括一个Java虚拟机。几乎所有的操作系统中都增添了Java编译程序。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。

//Python

Python是一种跨平台的计算机程序设计语言，其语法简洁而清晰，具有丰富和强大的类库。Python是现在数据分析行业里面的主流语言之一，它常被昵称为胶水语言，能够把用其他语言制作的各种模块(尤其是C/C++)很轻松地联结在一起。主要特点如下：

1、简单易学

Python是一种代表简单主义思想的语言。因为具有极其简单的说明文档，所以Python极其容易上手。

2、速度快

Python的底层是用C语言写的，很多标准库和第三方库也都是用C语言写的，运行速度非常快。

3、免费、开源

Python是FLOSS(自由/开放源码软件)之一。使用者可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。

4、高层语言

用Python语言编写程序的时候无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节。

5、可移植性和解释性

由于它的开源本质，Python已经被移植在许多平台上(经过改动使它能够工作在不同平台上)。Python语言写的程序不需要编译成二进制代码，可以直接从源代码运行程序。

6、可扩展性和可嵌入性

如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，可以部分程序用C或C++编写，然后在Python程序中使用它们。也可以把Python嵌入C/C++程序，从而向程序用户提供脚本功能。

7、丰富的库和规范的代码

Python标准库很庞大，可以帮助处理各种工作。除了标准库以外，还有许多其他高质量的库，如wxPython、Twisted和Python图像库等等。Python采用强制缩进的方式使得代码具有较好可读性。

//Visual Basic

Visual Basic(简称VB)是Microsoft公司开发的一种通用的基于对象的程序设计语言，为结构化的、模块化的、面向对象的、包含协助开发环境的事件驱动为机制的可视化程序设计语言。“Visual”指的是开发图形用户界面(GUI)的方法——不需编写大量代码去描述界面元素的外观和位置，而只要把预先建立的对象add到屏幕上的一点即可。“Basic”指的是 BASIC (Beginners All-Purpose Symbolic Instruction Code) 语言，是一种在计算技术发展历史上应用得最为广泛的语言。

Visual Basic源自于BASIC编程语言。VB拥有图形用户界面(GUI)和快速应用程序开发(RAD)系统，可以轻易的使用DAO、RDO、ADO连接数据库，或者轻松的创建Active X控件，用于高效生成类型安全和面向对象的应用程序。程序员可以轻松的使用VB提供的组件快速建立一个应用程序。

常见数据分析软件

数据分析的工具千万种，综合起来万变不离其宗。无非是数据获取、数据存储、数据管理、数据计算、数据分析、数据展示等几个方面。

Excel

Microsoft Excel是微软公司的办公软件Microsoft office的组件之一，是Microsoft为使用Windows和Apple Macintosh操作系统的电脑编写的一款电子表格软件。

Excel是我们最常用的办公软件之一，它可以进行各种数据的处理、统计分析和辅助决策操作，广泛地应用于管理、统计财经、金融等众多领域，包括有数据透视、统计分析、图表、高级筛选、自动汇总、高级数学计算等众多功能。

SAS

SAS(全称STATISTICAL ANALYSIS SYSTEM，简称SAS)是全球最大的私营软件公司之一，是由美国北卡罗来纳州立大学1966年开发的统计分析软件。SAS是一个模块化、集成化的大型应用软件系统。它由数十个专用模块构成，功能包括数据访问、数据储存及管理、应用开发、图形处理、数据分析、报告编制、运筹学方法、计量经济学与预测等等。

SAS把数据存取，管理，分析和展现有机地融为一体。主要特点如下：

1、功能强大，统计方法齐、全、新

SAS提供了从基本统计数的计算到各种试验设计的方差分析，相关回归分析以及多变数分析的多种统计分析过程，几乎囊括了所有最新分析方法，其分析技术先进、可靠。

2、使用简便，操作灵活

SAS编程语句简洁，短小，通常只需很小的几句语句即可完成一些复杂的运算，得到满意的结果。结果输出以简明的英文给出提示，统计术语规范易懂，用户只需具有初步英语和统计基础即可使用。

3、提供联机帮助功能

使用过程中按下功能键F1，可随时获得帮助信息，得到简明的操作指导。

R

R是一套完整的数据处理、计算和制图软件系统。其功能包括：数据存储和处理系统；数组运算工具(其向量、矩阵运算方面功能尤其强大)；完整连贯的统计分析工具；优秀的统计制图功能；简便而强大的编程语言：可操纵数据的输入和输出，可实现分支、循环，用户可自定义功能。

R的思想是：它可以提供一些集成的统计工具，但更大量的是它提供各种数学计算、统计计算的函数，从而使使用者能灵活机动的进行数据分析，甚至创造出符合需要的新的统计计算方法。

SPSS

SPSS(Statistical Product and Service Solutions)，“统计产品与服务解决方案”软件。SPSS是世界上最早的统计分析软件，其优点如下：

1、操作简便

界面友好，除了数据录入及部分命令程序等少数输入工作需要键盘键之外，大多数操作可通过鼠标拖曳、点击“菜单”、“按钮”和“对话框”来完成。

2、编程方便

具有第四代语言的特点，告诉系统要做什么，无需告诉怎样做。只要了解统计分析的原理，无需通晓统计方法的各种算法，即可得到需要的统计分析结果。

3、功能强大

具有完整的数据输入、编辑、统计分析、报表、图形制作等功能。自带11种类型136个函数。

4、数据接口

能够读取及输出多种格式的文件。

5、模块组合

SPSS for Windows软件分为若干功能模块，用户可以根据自己的分析需要和计算机的实际配置情况灵活选择。

6、针对性强

SPSS针对初学者、熟练者及精通者都比较适用。

MATLAB

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人，控制系统等领域。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式。

MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。同时它还可以进行图形处理。MATLAB具有方便的数据可视化功能，二维、三维可视化、图像处理、动画和表达式作图均可通过MATLAB实现。

常见制图软件

当你有了充足的文献资料，做完实验，就要开始论文撰写了，这个过程中想要你的结果、看起来一目了然，靠的是什么呢？当然是科技绘图软件呀！下面就为大家介绍几个适合不同人群的制图软件吧！

Maple

Maple是目前世界上最为通用的数学和工程计算软件之一，在数学和科学领域享有盛誉，有“数学家的软件”之称，并广泛地应用于科学、工程和教育等领域。其主要功能是：交互式工程数学计算、二维及三维作图和编辑功能。主要特点如下：

1、Maple 具有很强的数据可视化能力，除了二维、三维数据可视化，图像处理、动画制作，Maple6之后的版本对用户界面做出了调整，添加了新的图形处理功能。

2、Maple提供了一种结构化的内部编程语言。

3、Maple将函数或指令放在不同的函数库中，节约了内存。

4、Maple有非常方便的在线帮助系统。如果想要查找某个主题，可以选择Help菜单下的Topic search来查找，如果要单独查找某个函数，也可以在Maple的工作窗口中直接输入欲查找的函数名称。

AutoCAD

AutoCAD(Autodesk Computer Aided Design)是Autodesk(欧特克)公司首次于1982年开发的自动计算机辅助设计软件，现已经成为世界应用最为广的CAD软件。其特点如下: 

1、完善的绘图功能。AutoCAD可以创建直线、圆、椭圆、多边曲线等平面图形，也可以创建3D实体和及表面模型并对实体本身进行编辑。

2、交互性强。这种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。

3、允许用户对其进行二次开发。AutoCAD允许用户定制菜单和工具栏，并能够利用内嵌语言进行二次开发。

Origin

Origin为OriginLab公司出品的专业函数绘图软件，是公认的简单易学、操作灵活、功能强大的软件，既可以满足一般用户的制图需要，也可以满足高级用户数据分析、函数拟合的需要。它不需要含有大量函数和命令的计算机编程，操作简单且效果好，且具有100多种内置的图表(如下图所示)可以直接使用。其优势及特点如下：

1、Origin具有数据分析和绘图两大功能，无论是数据分析还是图形绘制软件都有相应的模块和菜单，这些模块和菜单会让你的制图过程简单高效。

2、Origin可以导入包括ASCII、Excel在内的多种数据。另外，它可以把Origin图形输出到多种格式的图像文件，譬如JPEG、GIF、EPS、TIFF等等。

3、Origin里面有两种编程语言——LabTalk和Origin C。

推荐了这么多

同学们当然还是要根据自己的需要和能力

选择最合适自己的学习工具啦

希望大家新学期科研顺利

成果多多！

END

编辑：周应征

撰稿：黄静 陈莉 蔡邢璐

审核：王玲 王进

转载请联系HHU青春港航

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