Matlab的基本小知识

1.Matla基本的小知识

1.1分号的作用

在每一行的语句后面加上分号(一定要是英文的哦;中文的长这个样子)表示不显示运行结果
代码区
在这里插入图片描述
执行所选代码
命令行窗口
Matlab的基本小知识_第1张图片

1.2注释的快捷键

多行注释:选中要注释的若干语句,快捷键Ctrl+R
取消注释 : 选中要取消注释的语句,快捷键Ctrl+T

1.3 clear和clc

clear:可以清除工作区的所有变量
clc :可以清除命令行窗口的所有文本,让屏幕更干净

% 所以大家在很多代码开头,都会见到:
clear;clc   % 分号也用于区分行。
% 这两条一起使用,起到“初始化”的作用,防止之前的结果对新脚本文件(后缀名是 .m)产生干扰。
1.4 输出和输入函数(disp 和 input)

disp函数
matlabdisp()就是屏幕输出函数,类似于c语言中的printf()函数

在这里插入图片描述

disp('我是xxx,大家好鸭~~~记得投币关注我哦')
a = [1,2,3]    %同一行中间用逗号分隔,也可以不用逗号,直接用空格
a = [1 2 3]
disp(a) 
% 注意,disp函数比较特殊,这里可要分号,可不要分号哦
disp(a);

input函数

% 一般我们会将输入的数、向量、矩阵、字符串等赋给一个变量,这里我们赋给A
A = input('请输入A:');
B = input('请输入B:')
% 注意观察工作区,并体会input后面加分号和不加分号的区别

Matlab的基本小知识_第2张图片
不加分号会输出内容

2. sum函数

2.1如果是向量(无论是行向量还是列向量),都是直接求和
E = [1,2,3]
sum(E)
E = [1;2;3]
sum(E)
2.2如果是矩阵,则需要根据行和列的方向作区分
E = [1,2;3,4;5,6]
% a=sum(x); %按列求和(得到一个行向量)
a = sum(E)
a = sum(E,1)
% a=sum(x,2); %按行求和(得到一个列向量)
a = sum(E,2)
% a=sum(x(:));%对整个矩阵求和
a = sum(sum(E))
a = sum(E(:))

1代表按列,2代表按行

3.Matlab中如何提取

3.1指定行和列的一个元素(输出的是一个值)
clc;A=[1 1 4 1/3 3;1 1 4 1/3 3;1/4 1/4 1 1/3 1/2;3 3 3 1 3;1/3 1/3 2 1/3 1];
A
A(2,1)
A(3,2)

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3.2取指定的某一行的全部元素(输出的是一个行向量)
clc;A
A(2,:)
A(5,:)

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3.3取指定的某一列的全部元素(输出的是一个列向量)
clc;A
A(:,1)
A(:,3)

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3.4取指定的某些行的全部元素(输出的是一个矩阵)
clc;A
A([2,5],:)      % 只取第二行和第五行(一共2行)
A(2:5,:)        % 取第二行到第五行(一共4行)
A(2:2:5,:)     % 取第二行和第四行 (从2开始,每次递增2个单位,到5结束)
1:3:10
10:-1:1
A(2:end,:)      % 取第二行到最后一行
A(2:end-1,:)    % 取第二行到倒数第二行

3.5取全部元素(按列拼接的,最终输出的是一个列向量)
clc;A
A(:)

4.size函数

clc;
A = [1,2,3;4,5,6]
B = [1,2,3,4,5,6]
size(A)
size(B)

size(A)函数是用来求矩阵A的大小的,它返回一个行向量,第一个元素是矩阵的行数,第二个元素是矩阵的列数

[r,c] = size(A)

将矩阵A的行数返回到第一个变量r,将矩阵的列数返回到第二个变量c

r = size(A,1)  %返回行数
c = size(A,2) %返回列数

5.repmat函数

B = repmat(A,m,n):将矩阵A复制m×n块,即把A作为B的元素,Bm×nA平铺而成。

A = [1,2,3;4,5,6]
B = repmat(A,2,1)
B = repmat(A,3,2)

6.Matlab中的矩阵运算(加点和不加点)

6.1MATLAB在矩阵的运算中,“*”号和“/”号代表矩阵之间的乘法与除法(A/B = A*inv(B))

逆矩阵
求矩阵的逆矩阵,简单地理解:对一个 n 阶方阵 A ,如果存在另一个 n 阶方阵 B,它们满足:AB = BA = E(其中 E 为单位矩阵),那么两矩阵互为逆矩阵。换句话说,A 的逆矩阵为 BB 的逆矩阵为 A

A = [1,2;3,4]
B = [1,0;1,1]
A * B
inv(B)  % 求B的逆矩阵
B * inv(B)
A * inv(B)
A / B
6.2两个形状相同的矩阵对应元素之间的乘除法需要使用“.*”和“./
A = [1,2;3,4]
B = [1,0;1,1]
A .* B
A ./ B

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6.3每个元素同时和常数相乘或相除操作都可以使用
A = [1,2;3,4]
A * 2
A .* 2
A / 2 
A ./ 2
6.4每个元素同时乘方时只能用 .^
A = [1,2;3,4]
A .^ 2
A ^ 2 
A * A

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7.Matlab中求特征值和特征向量

从定义出发,Ax=cxA为矩阵,c为特征值,x为特征向量。矩阵A乘以x表示,对向量x进行一次转换(旋转或拉伸)(是一种线性转换),而该转换的效果为常数c乘以向量x(即只进行拉伸)。我们通常求特征值和特征向量即为求出该矩阵能使哪些向量(当然是特征向量)只发生拉伸,使其发生拉伸的程度如何(特征值大小)。这样做的意义在于,看清一个矩阵在那些方面能产生最大的效果(power),并根据所产生的每个特征向量(一般研究特征值最大的那几个)进行分类讨论与研究。

在Matlab中,计算矩阵A的特征值和特征向量的函数是eig(A),其中最常用的两个用法:

(1)E=eig(A):求矩阵A的全部特征值,构成向量E。

(2)[V,D]=eig(A):求矩阵A的全部特征值,构成对角阵D,并求A的特征向量构成V的列向量。(V的每一列都是D中与之相同列的特征值的特征向量)

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8.find函数的基本用法

在matlab中撰写工程项目时,自己写的脚本会出现较多循环,导致程序运行缓慢,编程效率低。但其中大部分循环可以使用find()函数解决!

8.1find()函数基本功能
 find()函数的基本功能是返回向量或者矩阵中不为0的元素的位置索引

>> X = [1 0 4 -3 0 0 0 8 6];
>> ind = find(X)

ind =

     1     3     4     8     9

其有多种用法,比如返回前k的不为0的元素:

>> ind = find(X,2)

ind =

     1     3

也可以写成:

>> ind = find(X,2,'first')

ind =

     1     3

返回后k个不为0的元素:

>> ind = find(X,2,'last')

ind =

     8     9

若X是一个矩阵,索引该如何返回呢?

>> X = [1 -3 0;0 0 8;4 0 6]

X =

     1    -3     0
     0     0     8
     4     0     6

>> ind = find(X)

ind =

     1
     3
     4
     8
     9

这是因为在Matlab在存储矩阵时,是一列一列存储的,我们可以做一下验证:

>> X(4)

ans =

    -3

假如你需要按照行列的信息输出该怎么办呢?

>> [r,c] = find(X)
r =
     1
     3
     1
     2
     3

c =
     1
     1
     2
     3
     3

如果你还需要输出具体的元素值:

>> [r,c,v] = find(X)
r =
     1
     3
     1
     2
     3

c =
     1
     1
     2
     3
     3

v =
     1
     4
    -3
     8
     6

8.2进阶技巧

(1)find()函数的功能是找到向量或者矩阵中不为0的元素,那如果需要找到其中满足一定条件的元素,比如,等于4的元素该怎么办呢?

>> X = [1 0 4 -3 0 0 0 8 6];
>> ind = find(X == 4)

ind =

     3

在Matlab中,有一个logical数据类型,和C++中的bool值相同。find()函数将logical值0也视为数值0,logical值1视为数值1,因此可以用上面的方法找到矩阵中满足一定条件的元素。

(2)在程序中,我们经常会以向量中是否包含某一元素为判断条件,比如X中是否有等于9的元素,这时也可以应用find()函数:

>> if isempty(find(X == 9))
        log = 0
    else
        log = 1
    end

log =
     0

这里需要补充说明下,当输入中没有非0元素时,findf()返回一个空数组。

9.矩阵与常数的大小判断运算

有三种运算符:大于> ;小于< ;等于 == (一个等号表示赋值;两个等号表示判断)

clc
X = [1 -3 0;0 0 8;4 0 6]
X > 0
X == 4

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10.判断与循环语句

Matlab的判断语句,if所在的行不需要冒号,语句的最后一定要以end结尾 ;中间的语句要注意缩进。

a = input('请输入考试分数:')
if a >= 85  
    disp('成绩优秀')
elseif a >= 60 
    disp('成绩合格')
else
    disp('成绩挂科')
end

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