matlab基础篇（一）

 matlab对大小写敏感，首字母必须为字母，命名最长长度为63

1.计算语法

•  

2^(3.5*1.7)

•   不是   e^sin(10)

而是

exp(sin(10))

•  ln在matlab中表示为log，ln10用matlab语句表示为log10
• π用pi表示

• sinπ，sin2π分别表示为

sinpi(1)
sinpi(2)

• 5%2可以表示为5/2或者2\5。（记忆方式，斜杠偏向哪个数，哪个数就是被除数）

• 科学计数法表示：如，可以表示为3e8,（e可以换成E,d,D） 

• rem(x,y)与x符号一致。mod(x,y)与y的符号一致。

 2.matlab软件使用技巧

• ctrl+c可以强制停止matlab正在运行的程序
• 在命令行按上下可以查看快捷显示运行过的语句
• 命令行输入clc清空窗口指令，输入clear清空工作区的所有变量
• 在命令行输入脚本名可以执行脚本
• whos查看现有的变量和类型
• format compact命令可以在窗口输入时没有多余的空格；fomat loose可以取消这个操作
• format long可以使浮点数输出更多位的小数
• 若一条命令太长，可以在这条命令的第一行行末输入...，然后换行继续输入后面的命令
• 了解函数功能的5 种方式

1. help 函数名：了解某种函数的功能表
2. help elfum：了解多种内置函数的功能
3. 在matlab软件右上方的搜索框也可进行搜索函数名来对函数进行了解，比help展示的要更为详细
4. 输入函数名，再按f1可进入matlab官方解释文档了解函数
5. 点击命令行前面的fx可以寻找函数进行了解

• 命令行输入脚本的前几个字母再按tab键会弹出选择框进行选择，可以自动补全脚本名

3.数据类型

• 单引号输入cahr类型，如'apple'为char类型；双引号输入string类型，"apple"为字符串类型
• inf为正无穷，-inf为负无穷

4.函数/符号/数据操作

生成随机数

1. rand(n,m)  

若只有一个参数n，则表示生成元素处于（0,1）间的n阶矩阵

若有两个参数n和m，则表示生成元素处于（0,1）间的n行m列的矩阵

2. randi(a,b,c)

• 若a为一个列表[x,y]

表示生成元素大小为[x,y]之间的b行c列矩阵。（若没有参数c，则矩阵为b阶矩阵）

• 若a为一个数

表示生成元素大小为[1,a]之间的b行c列矩阵。（若没有参数c，则矩阵为b阶矩阵）

旋转/翻转矩阵

• flipud(m):把矩阵m按照横向对称轴进行上下翻转
• fliplr(m)：把矩阵m按照竖向对称轴进行左右翻转
• flip(m)

1. 如果m为行向量那么进行左右翻转，列向量则进行上下翻转
2. 如果m为矩阵，那么只会将m的每列单独进行列向量的翻转。

• rot90(m):把矩阵逆时针旋转90°

min(m)：取m每列的最小值

min(m')：取m每行的最小值

prod(m)：求m每列的乘积

prod(m')：求m每行的乘积

cumsum(m)：每一列单独进行逐渐累加

cumsum(m')：每一行单独进行逐渐累加

cumprod(m)：每一列单独进行逐渐累乘

cumprod(m')：每一行单独进行逐渐累乘

cummax(m)：每一列单独遍历寻找当前最大值（意思是，比如第一列进行遍历时，第一行最大值是？继续遍历到第一列第二行的数，最大值是？继续遍历到第一列的第三行的数，目前最大的数是?......）

cummax(m')：每一行单独寻找目前最大值

cummin(m)：每一列单独遍历寻找当前最小值

cummin(m')：每一行单独遍历寻找当前最小值

• repmat(A,x,y)：以矩阵为单位进行重复，重复x行,y列
• repelem(A,x,y)：以矩阵A的每个元素为单位进行重复，每个元素重复x行y列

创建行、列向量

[a,b,c,d,e...]创建行向量

[a;b;c;d;e...]创建列向量，也可[a,b,c,d,e...]'创建列向量

在这里";"的意思是换行。'的意思是矩阵转置

.'表示转置，'表示共轭转置（虚数先取共轭数，再将矩阵进行转置）。对于虚数来说，使用'和.'的效果是不一样的。

如何取行向量or列向量中的值

• 对于行向量v（end可以代指最后一个元素的位置）

v(a)：取第a个元素

v([a b c d...])：取第a,b,c,d...个元素

v([a:b])：取[a,b]位置区间的元素

v([a:b c d])：取[a,b]位置区间，还有第c个和第d个位置的元素

总的来说就是v([......])取元素操作，位置索引可以是数字也可以是切片表示，也可以是二者的组合

如何取矩阵中的值

1. 两个参数：若m为一个矩阵。则可以用m( _ , _ )方式对m中的元素进行访问。前面的参数代表行，后面的参数代表列。每个参数的填写方式和访问行（列）向量的方式是一样的
2. 一个参数：

从左到右，从上到下对元素的位置进行编号。在下图中v(9)的值就是-1 

注意： 获取矩阵元素时，索引必须为正整数或者是和矩阵形状相同的逻辑矩阵

更改矩阵的值

m(1,:)=[1,2,3]  正确

m(1,:)=[1;2;3]  正确

m(1:2,1:2)=[7,8;9,10] 正确

m(1:2,1:2)=[7,8,9,10] 错误

改变一行或一列的值时，保证等号两边的元素个数相同就可以。

改变非一维矩阵时，赋值的内容的形状要和所更改的部分矩阵形状保持一致。元素数量也要一致

特例：如果等号右边为一个数字，那么不管被更改部分的形状和元素个数是什么样子，都是可以的

如何对矩阵的对角线，次对角线以及次次对角线进行赋值

diag(v)表示生成对角线为v的矩阵。（v为行向量或列向量）

diag(v,-1)表示生成次对角线为v的矩阵（主对角线下面的一条对角线）

diag(v,1)表示生成上次对角线为v的矩阵（主对角线上面的一条对角线）

diag(v,-2)表示生成次次对角线为v的矩阵（主对角线下下面的一条对角线）

空矩阵

E=[]可以创建空矩阵，空矩阵可以和任何一个矩阵粘合。

nan(x,0)：生成x行0列的空矩阵

nan(0,y)：生成0行y列的空矩阵

矩阵横向拼接/纵向拼接

用[]来对矩阵进行拼接

矩阵之间用逗号（，）或空格（ ）进行连接都表示横向拼接，要求矩阵之间的行数相同才能进行横向拼接

分号（；）表示纵向拼接，要求矩阵之间的列数相同才能进行纵向拼接

 

diff()函数

diff(x,n,dim)

x为行向量或者列向量时。沿着行或列的方向进行n次差分。

x为矩阵时，沿着dim指定的维度进行n次差分。（dim为1时是在列上进行差分，dim为2时在行上进行差分）

其他操作or函数 

• i和j可以用来表示虚数。如果自命名变量中i和j，如i=2，那么2+3*i不是虚数，而是计算出来的数，这时j可以用来表示虚数，如果j也成为了变量名。那么可以这样表示虚数：2+3*1i。（因为1i和1j永远不会成为一个自命名变量的名字，是绝对安全的。2i,3i....都是一样的）
• rng()抛种子，如果括号中输入小数，那么matlab会自动处理为整数。如rng(0.3)和rng(0)的效果一样
• eye(n)生成n维单位矩阵 
• 不等于表示为~=;~表示否定
• sign()返回数的符号。NAN和0返回值为0，正数为1，负数为-1。
• nthroot(x,y)表示求x的y次根。nthroot(8,3)的结果为2
• deg2rad()度数转换为弧度；rad2deg()弧度转换为度数。
• linspace(start,end,num)返回从start到end，个数为num的等差数列
• logspace(start,end,num)返回 从到，个数为num的等比数列
• 在matlab中，切片法表示的索引为，start:step:end。step默认值为1（在python中是start:end:step）
• length(m)：返回m矩阵行数和列数中较大的数
• size（m）：返回矩阵m的行数和列数
• numel(m)：返回矩阵m的元素个数
• reshape(m,2,6)：将矩阵的形状变为2行6列
• find(w>0)：找到w矩阵中值大于0的位置（返回的位置索引是一个数表示的，而不是行和列的组合进行表示的位置）
• find(v)：v为逻辑矩阵，返回v中真值为1的位置索引
• find(v,2,'first')：v为逻辑矩阵，找到v矩阵中前两个真值为1的位置