MATLAB基础教程（4）介绍一下变量类型与赋值

haidaowang

! e  S, C' J$ M. mmatlab解决问题的最基本思路是建立脚本文件，那么脚本文件的第一段就是定义一些变量，这和C语言等编程思想是一样的。matlab提供的变量类型很多，最基础的是三种：数值变量、符号变量、字符串，其他的类型还有cell、table等。这里仅说明最基础的变量类型。

& J$ @' A0 S- e* B1.数值变量
    matlab中所有的数值变量都是矩阵，赋值时，以方括号作为开头和结尾，以英文逗号或空格分割同行元素，以英文分号分割各列。例如在Command Window里输入
7 l4 Y6 }& v: `0 O- G+ @
a=[1 2;3 4]


/ ^+ ?9 R; m0 C

可以看到运算结果，a是一个数值变量。同时workspace里出现一个田字形的变量a，说明变量a的类型是数值型。



3 Z+ h' ^! [, `7 F0 U7 S) ~向量和数字可以视为特殊的矩阵，例如
' Y' _. p) w) `; Y6 K/ w2 [  n- @
. `! d5 S3 s1 r- F! ga=[1 2]
9 v$ n' S$ h1 H
! r' K* m; k% x  sa=[1;2]
5 ~8 N# _0 G# X1 J7 J
- W, B: z; i- o+ O分别是行向量和列向量。

a=[1]  可以简写为a=1   是数字。

& ~) i, z. ~# A2 s; E% Z% q$ e    数值变量的命名要求是英文字母开头，不能包含特殊符号，大小写敏感。这里推荐采用下划线来进行分割，例如value_of_A，这和其他编程语言的命名规则大体相当。
2 F3 B" k( C4 G# d6 R
    赋值中，有时需要用到等差数列，例如定义一个向量a=[1 2 3]，如果比较长，赋值很麻烦，所以matlab提供了一个简单的方法
3 ^- B1 Q5 l6 p! M
1 r7 H& U- B: Va=[1:1:3]
: ^8 T/ p7 d2 f; k" K# N( o
2 K5 i+ P0 P% D" Z1 R这里两个冒号的意思是起始值:步长:终值。采用这种赋值方式时可以获得一个等差数列行向量，并可以省略两侧的方括号。当步长为1时，可以省略步长和一个冒号，于是可以简写为
7 ]% V+ ^& F: R3 A. P5 p) G6 Z

• a=1:3
  

& F  X8 G$ _6 |& M5 s+ K3 g: F3 j
# e7 A  d* T' a% G8 S2 A9 d3 d& U' {
5 |' s+ i5 R6 n    另一种灵活的赋值方法是分块矩阵，其方法是变量名后面加圆括号，圆括号中加序号。例如
( f5 |) O* h. @3 E& v0 M3 A
$ I. Z% J/ @2 u$ a+ y: h! v1 Xa=[1 2;3 4]

' b7 [! Y, M& {; l' ?+ T7 o3 H定义变量a之后，
! {& H. Z8 ?: S1 K9 v1 z' B7 j. J$ Y
: R) H$ {9 Q6 D' Fb=a(1,2)
8 T1 X: g5 v! L# B* l
5 u/ l8 F. _1 \/ l2 `' V2 P就可以把a的第一行第二列元素赋值给b，当然也可以用
* Y# m# ?- G7 s% x" g. y% b6 w% |
a(1,2)=1

来修改矩阵中部分元素的值。这里需要注意，序号必须是自然数，且不能是零。当矩阵中有多个元素需要赋值时，可以将序号部分改成向量，例如
1 n" m7 e* i* C1 w% B2 |
a([1 2],[1 2])=[1 2;3 4]

中把行数和列数都用向量表示，就是说对矩阵a的第1和2行，第1和2列，总共4个元素赋值。更进一步，也可以有a([1 2],1)表示a的第一列，也可以写成
+ L7 \0 d" W) H. e5 N/ aa(1:end,1)
* {! m4 p8 ~. I( f" E
8 m" @2 V- w0 f; K2 t这里的end表示终点，即a的行数2，也可以更进一步简写成

a(:,1)

这里的冒号表示从头至尾。这类赋值方法最为常用，但基本的语法非常简单，方括号表示矩阵开头和结尾，圆括号表示从矩阵中选取部分，把握这个原则，有利于读懂程序。

    当然分块矩阵也可以

" a5 ~5 D, X# x; F/ c+ q4 sb=[a a]

这样的赋值方法，但需要注意的是，方括号中的元素必须满足矩阵的行列数要求，例如
( Z) u  i7 N0 y6 f* `- P7 Z
4 Z! h. K5 f, M2 _8 Y  o' I" va=[1 1]

b=[1;1]
' k& g' N" u- s
4 h& z) d$ p3 d/ D: rc=[a b]
* A# w4 S, B, `0 k
6 \2 `- ?( {) ~% E& X- ]2 w就会引起错误，因为此时matlab无法确定c的行列数。
2 `) n9 ^  }, g# d0 E3 \0 F
2.符号变量

' j* m" L" C! F. l$ h: m& F# T    总体而言，符号变量比数值变量简单得多，因为变化非常少，常用的赋值命令是

syms a b

5 L# {4 Y; R; v0 z  msyms表示这里要定义一些符号变量，a和b是变量名，符号变量的命名规则和数值变量一样。有时候也采用

syms a real
- M2 V6 ~8 {" {
" g; X( }5 z0 [8 a来强调a是实数变量，具体可以doc syms来获得帮助。
/ I) F7 C$ c4 o  t" R+ A
# S. g2 o; |9 L& v    有些变量之间存在依赖关系，此时可以定义
/ u, w9 A" g7 Z+ l; i; m
syms x y(x)

这里声明x是一个符号变量，又声明y是一个符号变量，且y的值由x决定，这相当于数学中函数的概念。当然具体的函数关系并没有明确规定。也可以
( e5 @+ ?5 x# A4 z
syms x y z(x,y)

来定义符号变量z，z依赖x和y。这相当于二元函数的概念。这里的圆括号显然和数值变量中的圆括号含义完全不同，这也是学习matlab最不习惯的地方，同一个符号，由于变量类型不同会有完全不同的含义。所以在学习matlab的过程中，一定要区分数值变量和符号变量。

" E& B% {0 j" H2 C
    上述方法定义的符号变量是一个数，或者1*1矩阵，matlab中也可以定义符号矩阵，例如
# O7 X7 N! Q  N, t
syms a11 a12 a21 a22
5 _( E: g( E* L4 _
A=[a11 a12;a21 a22]

就可以获得一个矩阵符号变量A。

# N) _% b2 j. q. r2 k8 B' {. B' z  定义符号变量后，workspace中出现相应的变量名，图形不是数值变量的田字形，而是方框里有个立方体，双击后可以看到行列数。
" L. N2 c1 N) Z, o/ Y( d
. n( c; _+ b8 S8 Z# K& u
, y) Q& ^0 \: {
3.字符串

# ~$ z* i& t; W5 O% y4 u. P: @    比数值、符号更为简单的就是字符串了，其定义方法是以单引号开头和结尾，例如

6 {/ W/ m7 x" H- _2 e: T: {a='hello world'

就定义了一个字符串a，其值为你好世界。matlab中较为特殊的是，字符串可视为行向量，例如
1 N- Y. r" h* t( Q6 L" |& |
3 `, A) y! l; }' l, b1 E/ N

• b='hello '
• c='world'
• a=[b c]
  

也可以获得字符串a，其值为你好世界。另外，有时也可以将字符串视为矩阵，例如
! z3 n3 N/ l) _0 e# ^. L
4 F) Q( Q3 z9 Q8 o6 A$ V# Ca=['ab';'cd']
7 v+ |  I9 A1 q2 k: c6 _
2 |4 X  L) b5 ?但这种用法很罕见，同时要求各行字符串长度一样，否则将违反矩阵行列数规定。

8 z- C: W! j7 y* c$ Q    当然字符串的值也可以是特殊符号，比如
+ P9 ^' w& `% E8 _8 R
! g  O7 W9 L3 N) ]

• ',
  

7 S2 g& \2 J2 q- }" t+ h8 e$ S8 e0 d就定义了逗号，而最特殊的就是定义单引号，因为单引号会和字符串定义中的单引号混淆，因此matlab中用两个单引号表示一个单引号，也就是

. Y" d# a. j' X9 g; ~9 g$ f

• a=''''
  

表示a是一个字符变量，值是一个单引号。语句中第一和第四个单引号是字符串类型的开头和结尾，中间两个单引号用来表示一个单引号。
8 M0 `; b8 }( j7 B- H
* X1 P/ V9 ]/ N: x: I# S    定义字符串变量后，workspace中出现相应的变量名，图像是方框里写了ch，双击后可以看到行列数。




6 A8 [) b% l6 S


4 p9 r9 Z( Y( |* o( r9 {

relchhiclty

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