【matlab】MATLAB常用内置函数&示例

目录：

1. 数值计算函数
   1.1 abs函数
   1.2 sin、cos、tan函数
   1.3 exp、log函数
   1.4 sqrt函数
   1.5 sum、prod函数

2. 矩阵和向量操作函数
   2.1 size函数
   2.2 reshape函数
   2.3 repmat函数
   2.4 eye函数
   2.5 rand、randn函数

3. 绘图函数
   3.1 plot函数
   3.2 scatter函数
   3.3 bar函数
   3.4 hist函数
   3.5 surf函数

4. 数据处理函数
   4.1 sort函数
   4.2 filter函数
   4.3 unique函数
   4.4 find函数
   4.5 interp1函数

5. 文件操作函数
   5.1 fopen、fclose函数
   5.2 fread、fwrite函数
   5.3 fprintf、fscanf函数
   5.4 dir函数
   5.5 load、save函数

6. 图像处理函数
   6.1 imread函数
   6.2 imwrite函数
   6.3 rgb2gray函数
   6.4 imfilter函数
   6.5 imadjust函数

接下来，将对每个内置函数进行详细介绍，并提供简单的示例。

1. 数值计算函数

1.1 abs函数

• 介绍：abs函数用于计算输入数组的绝对值。
• 示例代码：

  x = -5:5;
  y = abs(x);
  plot(x, y);
  

1.2 sin、cos、tan函数

• 介绍：sin、cos、tan函数分别用于计算输入数组中元素的正弦、余弦和正切值。
• 示例代码：

  x = linspace(0, 2*pi, 100);
  y1 = sin(x);
  y2 = cos(x);
  y3 = tan(x);
  plot(x, y1, x, y2, x, y3);
  

1.3 exp、log函数

• 介绍：exp函数用于计算输入数组的指数值，log函数用于计算输入数组的自然对数值。
• 示例代码：

  x = linspace(0, 5, 100);
  y1 = exp(x);
  y2 = log(x);
  plot(x, y1, x, y2);
  

1.4 sqrt函数

• 介绍：sqrt函数用于计算输入数组的平方根。
• 示例代码：

  x = 1:10;
  y = sqrt(x);
  plot(x, y);
  

1.5 sum、prod函数

• 介绍：sum函数用于计算输入数组的元素之和，prod函数用于计算输入数组的元素之积。
• 示例代码：

  x = 1:5;
  y1 = sum(x);
  y2 = prod(x);
  disp(y1);
  disp(y2);
  

2. 矩阵和向量操作函数

2.1 size函数

• 介绍：size函数用于返回输入数组的维度大小。
• 示例代码：

  x = magic(4);
  sz = size(x);
  disp(sz);
  

2.2 reshape函数

• 介绍：reshape函数用于改变数组的形状，将数组重新排列成指定的维度。
• 示例代码：

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

2.3 repmat函数

• 介绍：repmat函数用于复制和拼接数组，生成具有指定行数和列数的重复矩阵。
• 示例代码：

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

2.4 eye函数

• 介绍：eye函数用于生成单位矩阵，即主对角线上元素为1，其余元素为0的矩阵。
• 示例代码：

  I = eye(3);
  disp(I);
  

2.5 rand、randn函数

• 介绍：rand函数用于生成服从均匀分布的随机数，randn函数用于生成服从标准正态分布的随机数。
• 示例代码：

  % 生成大小为3x3的随机矩阵
  A = rand(3);
  disp(A);
  
  % 生成大小为2x2的标准正态分布随机矩阵
  B = randn(2);
  disp(B);
  

3. 绘图函数

3.1 plot函数

• 介绍：plot函数用于绘制二维曲线图。
• 示例代码：

  x = linspace(0, 2*pi, 100);
  y = sin(x);
  plot(x, y);
  

3.2 scatter函数

• 介绍：scatter函数用于绘制散点图。
• 示例代码：

  x = randn(100, 1);
  y = randn(100, 1);
  scatter(x, y);
  

3.3 bar函数

• 介绍：bar函数用于绘制柱状图。
• 示例代码：

  x = 1:5;
  y = [3, 7, 2, 6, 4];
  bar(x, y);
  

3.4 hist函数

• 介绍：hist函数用于绘制直方图。
• 示例代码：

  x = randn(1000, 1);
  hist(x);
  

3.5 surf函数

• 介绍：surf函数用于绘制三维曲面图。
• 示例代码：

  [X, Y] = meshgrid(-2:0.1:2);
  Z = X.^2 + Y.^2;
  surf(X, Y, Z);
  

4. 数据处理函数

4.1 sort函数

• 介绍：sort函数用于对数组进行排序。
• 示例代码：

  x = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6];
  y = sort(x);
  disp(y);
  

4.2 filter函数

• 介绍：filter函数用于信号滤波。
• 示例代码：

  b = [0.25, 0.5, 0.25];
  a = 1;
  x = randn(100, 1);
  y = filter(b, a, x);
  plot(x);
  hold on;
  plot(y);
  

4.3 unique函数

• 介绍：unique函数用于查找数组中的唯一元素。
• 示例代码：

  x = [2, 1, 3, 2, 4, 3, 1];
  y = unique(x);
  disp(y);
  

4.4 find函数

• 介绍：find函数用于查找数组中满足条件的元素索引。
• 示例代码：

  x = [1, 2, 3, 4, 5];
  idx = find(x > 2);
  disp(idx);
  

4.5 interp1函数

• 介绍：interp1函数用于一维插值。
• 示例代码：

  x = 0:5;
  y = [1, 2, 1, 0, 1, 2];
  xi = 0:0.1:5;
  yi = interp1(x, y, xi);
  plot(x, y, 'o', xi, yi);
  

5. 文件操作函数

5.1 fopen、fclose函数

• 介绍：fopen函数用于打开文件，fclose函数用于关闭文件。
• 示例代码：

  fid = fopen('data.txt', 'w');
  fprintf(fid, 'Hello, MATLAB!');
  fclose(fid);
  

5.2 fread、fwrite函数

• 介绍：fread函数用于从文件中读取二进制数据，fwrite函数用于将二进制数据写入文件。
• 示例代码：

  fid = fopen('data.bin', 'wb');
  x = randn(100, 1);
  fwrite(fid, x, 'double');
  fclose(fid);
  

5.3 fprintf、fscanf函数：

• 介绍：fprintf函数用于将数据按照指定的格式写入到文件中，fscanf函数用于从文件中按照指定的格式读取数据。
• 示例代码：

  % 将数据写入文件
  data = [1, 2, 3, 4, 5];
  fileID = fopen('data.txt', 'w');
  fprintf(fileID, '%d\n', data);
  fclose(fileID);
  
  % 从文件中读取数据
  fileID = fopen('data.txt', 'r');
  data = fscanf(fileID, '%d');
  fclose(fileID);
  

5.4 dir函数：

• 介绍：dir函数用于获取指定文件夹下的文件和文件夹列表。
• 示例代码：

  folder = '/path/to/folder';
  files = dir(folder);
  for i = 1:length(files)
      disp(files(i).name);
  end
  

5.5 load、save函数：

• 介绍：load函数用于加载保存在MAT文件中的变量，save函数用于将MATLAB工作区中的变量保存到MAT文件中。
• 示例代码：

  % 保存变量到MAT文件
  x = [1, 2, 3, 4, 5];
  save('data.mat', 'x');
  
  % 从MAT文件加载变量
  load('data.mat');
  disp(x);
  

6. 图像处理函数：

6.1 imread函数：

• 介绍：imread函数用于从文件中读取图像数据。
• 示例代码：

  img = imread('image.jpg');
  imshow(img);
  

6.2 imwrite函数：

• 介绍：imwrite函数用于将图像数据保存为图像文件。
• 示例代码：

  img = imread('image.jpg');
  imwrite(img, 'new_image.jpg');
  

6.3 rgb2gray函数：

• 介绍：rgb2gray函数用于将RGB图像转换为灰度图像。
• 示例代码：

  rgb_img = imread('image.jpg');
  gray_img = rgb2gray(rgb_img);
  imshow(gray_img);
  

6.4 imfilter函数：

• 介绍：imfilter函数用于对图像进行滤波操作，如平滑、锐化等。
• 示例代码：

  img = imread('image.jpg');
  filter = fspecial('gaussian', [5, 5], 2);
  filtered_img = imfilter(img, filter);
  imshow(filtered_img);
  

6.5 imadjust函数：

• 介绍：imadjust函数用于调整图像的对比度和亮度。
• 示例代码：

  img = imread('image.jpg');
  adjusted_img = imadjust(img, [0.2, 0.8], [0, 1]);
  imshow(adjusted_img);