一 MATLAB 基本操作 1-1 MATLAB 視窗簡介 MATLAB 啟動後, 可產生預設的 MATLAB 桌面 (MATLAB Desktop), 其外觀如下 : 圖 1.1 MATLAB 桌面視窗在上圖中,MATLAB 桌面被分割成兩個小視窗, 左邊是命令歷史列 (List of Com

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谒室索
5 years ago
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1 一 MATLAB 基本操作 1-1 MATLAB 視窗簡介 MATLAB 啟動後, 可產生預設的 MATLAB 桌面 (MATLAB Desktop), 其外觀如下 : 圖 1.1 MATLAB 桌面視窗在上圖中,MATLAB 桌面被分割成兩個小視窗, 左邊是命令歷史列 (List of Command History), 右邊則是命令視窗 (CommandWindow), 此命令視窗即為 MATLAB 桌面還包含很多其他視窗, 這些視窗可由 View 的下拉式選單來開啟或關閉, 摘要如下 : View/Command Window: 開啟或關閉命令視窗 View/Command History: 開啟或關閉命令歷史列 View/MATLAB Browser: 開啟或關閉 MATLAB 瀏覽器 View/Help Browser: 開啟或關閉線上支援瀏覽器 View/File Brower: 開啟或關閉檔案瀏覽器 View/Workspace Browser: 開啟或關閉工作空間瀏覽器若同時開啟這些視窗,MATLAB 桌面會顯得擁擠不堪, 其外觀如下 :

圖 1.2 MATLAB 視窗此時您可以關閉不重要的視窗, 或者直接點選視窗並向外拖放, 讓視窗獨立於 MATLAB 桌布之外若您已被太多的視窗搞的暈頭轉向, 可點選 View/Restore Default Configuration, 一切就可恢復原狀 1-2 MATLAB 資料型態變數與向量矩陣的基本運算資料型態 :Matlab 提供有 char double sparse

2 圖 1.2 MATLAB 視窗此時您可以關閉不重要的視窗, 或者直接點選視窗並向外拖放, 讓視窗獨立於 MATLAB 桌布之外若您已被太多的視窗搞的暈頭轉向, 可點選 View/Restore Default Configuration, 一切就可恢復原狀 1-2 MATLAB 資料型態變數與向量矩陣的基本運算資料型態 :Matlab 提供有 char double sparse unit8 cell struct 等六種型態, 每一種都是陣列模式型態類別範例說明 char char Luoson-1 字元陣列每一個字元用 16 個位元表示 double [1.5 2;0.01 0] 倍精準數值陣列一般運算子函式陣列函式都支援 sparse speye(4) 倍精準數植稀疏陣列僅適用於二維陣列, 只儲存非零元素與其向量運算時須配合特殊的運算函式, 例如 :splu spchol unit8 unit(magic(3)) 倍精準數植稀疏陣列僅適用於二

3 維陣列, 只儲存非零元素與其向量運算時須配合特殊的運算函式, 例如 :splu spchol cell { Luoson 100 eye(2)} 密室陣列可以包含其它不同類別的資料陣列, 適用於大型資料庫使用 struct UserObject Cat.name= mimi Cat.age=1.2 Cat.color= yellow 結構陣列與密室陣列一樣, 可以將不同的資料型態包在同一個變數名稱下, 但結構陣列另外含有欄位名稱使用者定義的資料型態運算子 :Matlab 運算子型態有數學 (ex:/ +, -, *, / ) 關係 (ex:/ >, < ) 邏輯運算子(and, or ) 三種, 處理順序為數學運算子 > 關係運算子 > 邏輯運算子 MATLAB 認識一般常用到的加 (+) 減(-) 乘(*) 除(/) 冪次(^) 等數學運算符號, 因此在 MATLAB 下進行基本運算, 最快速簡單的方式在命令視窗 (Command Window) 內的提示符號 (>>) 之後輸入運算式, 並按入 Enter 鍵即可 MATLAB 會將運算結果直接存入預設變數 ans, 代表 MATLAB 運算後的答案 (Answer), 並在螢幕上顯示其運算結果的數值由於運算式後面有加入分號, 因此 MATLAB 只會將運算結果儲存在預設變數 ans 內, 不會顯示於螢幕上 ; 在有需要時取用或顯示此運算結果, 可直接鍵入變數 ans 即可使用者也可將運算結果儲存於使用者自己設定的變數 x 內 MATLAB 的變數來儲存純量 (Scalars), 其實 MATLAB 中的變數還可用來儲存向量 (Vectors) 及矩陣 (Matrix), 以進行各種運算使用者可以建立 m n 大小的矩陣 (m 代表矩陣的橫列數,n 代表矩陣的直行數 ), 但必需在每一橫列結尾加上分號 (;) 運算子符號功能範例. 轉置矩陣 AT A=[10 1 2]; A. =[10; 1; 2].^ 矩陣的次方運算 A.^3=[ ]; A.^0.5=[ ] 共軛複數 Z=4+5i; Z =4-5i ^ 方陣次方 M=[1 2; 3 4]; M^2=[7 10; 15 22].* 乘法運算 10.* 100=1000./ 右除法 100./ 10=10.\ 左除法 100.\ 10= * 矩陣乘法運算 A=[ ]; B=[3.5; -5]; A*B= / 矩陣右除法運算 A=[ ]; A/2=[ ]

4 \ 矩陣左除法運算 B=[3.5;-5]; 2\B=[ ] + 加法運算 B=[3.5;-5]; 2\B=[ ] - 減法運算 M-N=[ ] <= 小於或等於 A=[ ]; B=[ ] A<=B; ans: [ ] A<=1; ans: [ ] >= 大於或等於 A=[ ]; B=[ ] A>=B; ans: [ ]// A>=1; ans: [ ] == 相等 A=[ ]; B=[ ] A==B; ans: [ ]// A==1; ans: [ ] ~= 不相等 A=[ ]; B=[ ] A~=B; ans: [ ]// A~=1; ans: [ ] & And C=[ ]; D=[ ] C&D; ans: [ ]// C&1; ans: [ ] Or C=[ ]; D=[ ] C D; ans: [ ]// C 1; ans: [ ] ~ Not C=[ ]; D=[ ] ~C; ans: [ ]// ~1; ans: 0

5 實習一 : 變數與矩陣實例演練一 >> A=[3.5] >> B=[1.5,3.1] >> C=[-1,0,0;1,1,0;1,-1,0;0,0,2] C = >> X= C (:,1) X = >> Y=C(:,2:3) Y = >> A=[1 2 3; ; 7 8 9] A = >> B=inv(A) >> S=1-1/2+1/3-1/4+1/5-1/6+1/7-1/8 +1/9+1/10 >> format short >> format short g >> format long >> format long e >> format long g >> format bank >> format rat >> format hex 實例演練二 % Prupose: Introduce the Input prompt a=[1 2 3] c=[4;5;6] a*c dot(a,c) A=c*a b=a.^2 a.*b exp(a) log(ans) sqrt(a) format long sqrt(a) a = c = A = e-016 e = i i C = D =

6 format 2^(-24) sum(b),mean(c) pi y=tan(pi/6) B=[-3 0 1; 2 5-7; ] x=b\c norm(b*x-c) e=eig(b) [V,D]=eig(B); v=1:6; w=2:3:10,y=1:-0.25:0; C=[A,[8;9;10]],D=[B;a] C(2,3) C(2:3,1:2) I3=eye(3,3),Y=zeros(3,5),Z=ones(2) rand('state',20),randn('state',20) F=rand(3),G=randn(1,5) who workspace b = e y = B = x = I3 = Y = Z = F = G = Your variables are: A C F I 3 Y a b e w y B D G V Z ans c v x % File:

7 二 MATLAB 常用函式 2.1 矩陣產生函式函式 zeros ones eye repmat rand randn linspace logspace meshgrid 功能產生零矩陣 (zeros array) 產生全部元素均為一的矩陣 (ones array) 產生單位矩陣 (identity matrix) 產生元素區塊重複矩陣產生均勻分佈亂數產生正規分佈亂數產生線性空間產生對數空間產生給 3-D plots 的 X 和 Y 陣列 2.2 基本陣列資料函式函式 size length ndims disp isempty isequal isnumeric islogical logical 功能矩陣大小向量長度陣列的階數顯示陣列或文字檢測空矩陣檢測單位矩陣檢測數值矩陣檢測邏輯矩陣轉換數值矩陣為邏輯矩陣 2.3 矩陣運算操作函式函式 reshape diag tril triu liplr flipud flipdim rot90 功能更改矩陣形狀對角矩陣或陣列取出矩陣下三角部份取出矩陣上三角部份將矩陣左右對調將矩陣上下對調將矩陣沿特定方向對調將矩陣旋轉 90 度

8 find sub2ind ind2sub 找出非零元素的指標最後指標 Linear index from multiple subscripts Multiple subscripts from linear index. 2.4 一般數學函式函式功能 sin(x) The sine of the elements of X. cos(x) The sine of the elements of X. tan(x) The tangent of the elements of X. asin(x) Inverse sine. acos(x) Inverse cosine. atan(x) Inverse tangent. atan2(y,x) Four quadrant inverse tangent D 繪圖函式函式功能 plot(x,y) Plots vector Y versus vector X. semilogx(x,y) Semi-log scale plot. semilogx(x,y) Semi-log scale plot. loglog(x,y) Log-log scale plot. Axis,axis(v) Control axis scaling and appearance. subplot Create axes in tiled positions. title Graph title. 2.6 數值分析函式函式功能 max(x) The largest element in X [y,k]=max(x) Returns the indices of the maximum values in vector I. max(x,y) Returns an array the same size as X and Y with the largest elements taken from X or Y. min(x) The smallest element in X [y,k]=min(x) Returns an array the same size as X and Y with the smallest elements taken from X or Y. min(x,y) The sum of the elements of X. min(x,y) The product of the elements of X

9 prod(x) The product of the elements of X. cumsum(x) A vector containing the cumulative product of the elements of X. cumprod(x) A vector containing the cumulative product of the elements of X mean(x) The mean value of the elements in X. median(x) The median value of the elements in X. sort(x) Sorts the elements of X in ascing order. std(x) Returns the standard deviation hist(x) Bins the elements of Y into 10 equally spaced containers hist(x,n) Returns the number of elements in each container. sum(x) The sum of the elements of X. 2.7 輸入與輸出函式函式 fprintf save load load disp 功能 Write formatted data to file. Save workspace variables to disk. Load workspace variables from disk Prompt for user input Displays the array, without printing the array name

10 實習二 :MATLAB 常用函式實例演練一 % Prupose: Interaction and Script Files (1+sqrt(5))/2 2^(-53) x=sin(22) y=2*x+exp(-3)/(1+cos(.1)); x=2,y=cos(.3),z=3*x*y exmark=[ ] exsort=sort(exmark) exmean=mean(exmark) exmed=median(exmark) exstd=std(exmark) A=rand(3) inv(a) ans*a format short e ans %help sqrt %lookfor elliptic x=1+1/2+1/3+1/4+1/5+1/ /7+1/8+1/9+1/10 w=(-1)^0.25 exp(i*pi) save filename A x A=eye(2);disp(A); disp('result:'),disp(1/7) e e-016 x = e-003 x = 2 y = e-001 z = e+000 exmark = exsort = exmean = e+001 exmed = 12 exstd = e+001 A = e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e-016

11 1.7764e e e e+000 x = e+000 w = e e-001i e e-016i Result: e-001

12 三程式流程控制關鍵字 if, else, elseif switch, case, otherwise while for 功能根據邏輯條件, 來執行一群運算根據條件值, 來選擇執行項目根據邏輯條件, 來決定迴圈的執行次數執行一固定次數的迴圈 if 邏輯表示式子運算指令 End if 邏輯表示式子運算指令一 else 運算指令二 End if, else, else, 與 switch 語法 if 邏輯條件一運算指令一 elseif 邏輯條件二運算指令二 elseif 邏輯條件三運算指令三.. else 運算指令四 switch 評估描述子 ( 整數或字串 ) case 數值 ( 或字串 ) 條件一運算指令一 case 數值 ( 或字串 ) 條件二運算指令二.. otherwise 運算指令 N while, 與 for 語法運算指令一 white ( 終止條件 ) 運算指令二運算指令一 white ( 終止條件 ) 運算指令二 End

13 實習三 :MATLAB 程式流程控制實例演練一 x=[8], y=[6], if x>y temp=y; y=x; x=temp; if x>0 x=sqrt(x) e=exp(1); if 2^e > e^2 disp('2^e is bigger') else disp('e^2 is bigger') if isnan(x) disp('not a Number') elseif isinf(x) disp('plus or minus infinity') else disp('a''regular''float point number') x = 8 y = 6 x = e^2 is bigger A'regular'float point number 實例演練二 % Prupose: Flow Control: for, while, switch s=0; for i=1:25,s=s+1/i,, s for x=[pi/6 pi/4 pi/3],disp([x,sin(x)]), n=5;a=eye(n); for j=2:n for i=1:j-1 A(i,j)=i/j; A(j,i)=i/j; x=1; while x>0,xmin=x;x=x/2; xmin x=1; while 1 xmin=x; x xmin = e-324 xmin = e Enter a real number:5 Nonzero and finite >>

14 x=x/2; if x== 0,break, xmin for i=1:10 if i<5, continue, disp(i) p=2; switch p case 1 y=sum(abs(x)); case 2 y=sort(x'*x); case inf y=max(abs(x)); otherwise error('p must be 1, 2 or inf.'); x=input('enter a real number:'); switch x case {inf,-inf} disp('plus or minus infinity') case 0 disp('zero') otherwise disp('nonzero and finite')

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untitled Matrix Laboratory (Matlab) MATLAB MATLAB MathWorks 1984 年數 MATrix LABoratory 理念令數 MATLAB 數理 2 MATLAB MATLAB 5 3 MATLAB 5 MATLAB 令 MATLAB 列 MATLAB Workspace Browser 路 Path Browser Simulink Simulink

一 MATLAB 基本操作 1-1 MATLAB 視窗簡介 MATLAB 啟動後, 可產生預設的 MATLAB 桌面 (MATLAB Desktop), 其外觀如下 : 圖 1.1 MATLAB 桌面視窗 在上圖中,MATLAB 桌面被分割成兩個小視窗, 左邊是 命令歷史列 (List of Com

一 MATLAB 基本操作 1-1 MATLAB 視窗簡介 MATLAB 啟動後, 可產生預設的 MATLAB 桌面 (MATLAB Desktop), 其外觀如下 : 圖 1.1 MATLAB 桌面視窗在上圖中,MATLAB 桌面被分割成兩個小視窗, 左邊是命令歷史列 (List of Com