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MATLAB 等差数列;求积分、导数;num2str;分行,分号

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发表于 2020-5-22 13:16 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
1, 等差数列4 Z  f" |" \) l
) M. P1 V# Q% N8 k. S( v
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
4 |; q9 o$ d$ e! V% j" |. f% t/ R9 H/ w% k5 ^3 E7 z& a8 @9 P# R
a=[1:1:3]
( M  k3 A+ N% [* J  B0 u7 C8 j6 h) F* {
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
( j0 E. e  N% ?$ u. `a=1:36 ^, r# w+ d( w) C' a* I

% @% d/ z8 a+ V$ R% K
8 c$ j, w. K. ?  s' |1 J: Y' K2,常用函数  r  g6 c! C# m% [
% N: h7 C' ^! `7 k
另外也存在很多函数只能对数值变量操作,比如离散傅里叶变换fft。还有很多函数只能对符号变量操作,比如泰勒展开taylor。因此在matlab使用中,一定要区分变量的类型,其实真的用起来也好区分,因为完成特定的计算任务,要么全部用数值,要么全部用符号,这也符合一般处理问题的原则。
3 g, s5 {/ {; o# Z+ w  `) [) |, b. B    我平时做符号运算比较少,用到的函数,除了exp、sin这类数学运算外,还有:
8 k& m0 i* G# ]* e& n+ h  G7 iint 求积分,符号运算特有,可以求定积分,也可以求不定积分,但一般不会写+C
- i- J! A& F1 N! ldiff 求导数,符号运算特有) _4 d  }# Q7 w2 H! ^' C- J8 x
limit 求极限,符号运算特有
0 m, z1 W: y; z- h- q
' y7 X% ]5 B6 b) I9 rezplot 作图(新版本中,软件推荐使用fplot),类似数值变量运算时的plot
  H- j/ z/ s2 C: L  @8 f& ?! |0 ?0 C5 ~) B
3.字符串的常用函数! U9 T' I5 Q8 D6 {
    matlab中字符串的常用算符就更少了,但都非常有用,这里介绍几个:& ?" P6 M4 _, j9 e( T8 P* y' f
; P! R+ ?4 o; K6 j% w$ C, {
1)num2str和str2num:可以实现数值变量和字符串变量的转换,比如
% v& C7 n- ?: W) f2 t
1 m( O7 T# I$ ~4,. ?0 I& i* r% s) Z! F
- Z9 @3 X; k0 d, ^
abs(x1-x2)<eps! g+ b# t* h5 ]6 B8 v

" N! q5 r" O, R, Z8 x5 I9 j
: N% @) z, q  @& B( `这样的不等式来代替,其中eps是matlab中最小的非零数值,相当于舍入误差的标准。0 D9 c3 ^( M7 U+ M& q) [
    高级函数的判断,是指系统自带的一些函数,例如
) n: i; g7 \, l! p) `$ `9 M9 E$ E% `a=isprime(x)
3 q, M- o6 J7 k5 i: l3 M* r" U1 Z) n8 E$ V/ D* p& r5 \: j% u0 F; g) i  h

/ o, h7 ?& ]. l用来判断x是否为质数,,8 L8 d* N6 v: s

# Y0 G0 Z2 \8 J7 H5,分行
5 o: Z. c' _  \% c8 f' C
* ?) L3 k; [9 F! y# a    无论matlab还是其他程序语言,也无论函数还是脚本,依次逐行运行是基本特征,因此我们一般不希望一行的内容太多,因为这样不方便差错。但如果一定要使用这样一行很长的代码,matlab提供了一种分行的方式。使用方法是在代码中输入三个.,然后回车。这样产生的代码比如:: j' k6 `. |+ n  m! o  V- i( D1 E
" q  L5 h1 u' q% b2 t. f
a=...+ p+ g% f! K# I
1
. B' [9 U4 T: ]' d1 {3 Z8 T3 V9 K, q
  r  \+ o5 _) q; ^1 S' x' M' R' P
这行代码和a=1完全一样。需要指出的是,这种分行方式仅在输入时有效,在实际运行中,matlab仍然认为这是一行代码。这种分行的另一种用法是用在矩阵赋值中,比如
4 A8 e! O+ w4 m* ^5 Y; Z+ _5 ]' F  w% l! ~# x
a=[1 2;...
  B' E- B% z, p% M2 T   3 4]0 V9 A  H6 `9 U# z3 c4 L) \

6 _8 e2 D& D4 e' v: ^
3 h1 O: u! o) H! V. T( ^5 v7 G这样可以很明显看出a是2*2矩阵。
( H& \4 x- w# x! o' Y2 q1 K! W( d
5 N3 ?0 i: }* J6.分号3 [! z& W2 h0 e7 s& p/ P" R

6 t' y/ g! ^; f1 n3 u    matlab的每一行代码,一般都会在command window里显示运行结果,如果不想显示,可以在代码后面写一个分号;,这样就可以不显示该行的运行结果。需要注意的是:其一,写不写分号不影响程序的运行和结果;其二,显示运行结果是需要占用计算时间的,因此一般的语句都会写上分号;其三,if、for等流程控制语句,这一行不加分号。、、
! A' [& A  k6 E" t5 B5 |% p: n; h. I3 {8 s/ o$ A& ]0 g% U
7,数值变量的常用函数
$ J/ R; K1 h+ f" r* w, l- x
' C4 v$ l( q2 g6 k# Y3 ~! {' B1 K+ `    这里的函数都可以通过doc+函数名查到更详细的帮助,因此仅列出典型用法。# X$ T/ g( l" {! D1 }

8 g, a' w0 K; ca=ones(3)+ e" D6 ^  I) ~' d5 f$ g
a=ones(1,5)//二维数组/ o+ C3 ]/ s3 z1 u& [4 H; F

; @0 m8 _0 f0 X( _0 p& u2 M. P6 L- n" B5 m. u* t6 w8 L& r" Q
生成指定大小的全1矩阵
# d& g2 }& |7 ?a=zeros(3)" m7 b& L+ R, Y7 E+ r( y( A
a=zeros(1,5)
5 G* A5 \4 M& R: t7 Y2 G. S
# |9 Q. f8 w% I6 W" B+ Y6 D% h+ q  G" v) K0 ^+ T) H- C
生成指定大小的全0矩阵8 t9 Y/ Q6 w+ R" I
a=eye(3)4 m( Z  U6 M8 p' c
& ?6 F( q& r. n1 D- A! I

) K) `" K. p+ T) Z5 v' T3 \生成指定大小的单位方阵
' R$ a' T* T: _+ xinv([1 2;3 4])
$ I# o1 m5 ~3 o' t
1 M$ j7 _+ q0 o0 D" ~7 H
; B! ~8 O9 _, r6 r. @0 L( }矩阵求逆,只能对方阵操作。matlab有左除法,通常更高效,如有需要也可尝试
7 A' }7 {, d5 `. T% Xsize([1 2;3 4])% A2 J2 @( p+ X2 \/ y
+ y# C1 o3 l) f+ M3 p; k
$ C! v7 N3 d( G$ y1 B; ?  N* V" v
获得矩阵的行数和列数,也可以通过
$ o, t" r( t2 R6 ^4 Csize([1 2;3 4],1)7 K  Q9 {) U. Z8 P: Z: o1 ~9 D
$ y, t* D8 w8 q0 l0 Z
  n; E. {1 G, f7 ]- X  k/ b
单独获得行数或者列数7 f! M# ~7 z3 B7 h/ z! I1 T5 S
length([1 2 3])9 f) L" D2 `% ]3 ~

7 Q) [5 h5 e/ Y0 U# |9 Y! y" Z6 |, s0 t4 ~6 L; S3 |, A
获得向量的长度,这个命令也可以对矩阵操作,当然一般只对向量操作0 t4 K& Q* M+ N: @5 I* j7 X2 l4 A; q

9 K) f# x. U4 w% O$ Qmax([1 2 3])* k+ V, n& ]6 t+ \6 K( t: @8 o, |
min([1 2 3])
7 |. A  L8 \% k& f( [% Q- B
& X/ C. V# x5 D) J' i, P: ~" [6 l( }5 E0 ]$ Z* e, q0 N: p
获得向量的最大和最小值,也可以对矩阵操作  C7 T4 z  Q0 @* M
5 `" ]0 {: {- w0 Y' |  R
sort([2 1 3])" S- d" t/ ]9 {0 m. b  b
" X  O& ?6 M' B+ `
( U' ~! [8 [: [/ \# v
按大小对向量进行排序,也可以对矩阵操作
3 U# b9 S5 t$ q- [8 \0 \# |
- j8 C/ z. F/ y' ysum([1 2 3])! C2 p+ b! w" H  h
7 V' i; g( u, B2 i. p, l
! D8 Q+ Y8 E& C; H2 P3 t  O, a4 G/ ^
求和,也可以对矩阵操作8 A; F# b/ J' [  }. _; Q3 Z1 ^1 Y
; A) Q0 e' Q3 B1 N. Z* A  i& `
cumsum([1 2 3])2 F% C6 ]+ Y, |1 n
6 }+ @+ E4 v/ S6 U# a  a/ m* f$ l
; x  Q* c* E2 J  D# [2 c
累积求和,类似求定积分,一般只对向量操作,需要注意的是,累积求和后,结果和原向量长度一样8 a) R3 J4 o# w5 H: U! \6 {5 ]

* H) J) v5 ]8 a, Q/ z% R7 T* ydiff([1 2 5 6])
: I5 y! t8 {: j& p! I$ V6 ?/ u+ b$ M8 e( y
, y3 `- p# i- `* j, A3 P
差分运算,类似于求导,一般只对向量操作,需要注意的是,差分操作后,结果的长度比原向量少一
- U- O4 k0 T! `, E# bplot([1 2.5 3],[5 6 4])
7 M  s5 x* g( x/ T, f
; l- U  L  U. C6 ^画图,需要注意的是,两个向量的长度要相等才能画图+ {$ q  x+ }2 r: I5 W

. ~5 ]  R6 A# k$ J# y+ gexp([1 2])2 Z2 i. u! o( {; N  x

! u. h+ |$ [1 m$ @
, Y. \3 G. O* ~; {! o5 D指数函数,类似的数学函数还有三角函数(sin,cos,tan,asin,acos,atan),对数函数(log),这些函数在对矩阵操作时,相当于对矩阵中的每个元素进行操作,类似点乘这样的运算符。; P- \2 T9 y8 g# s) |' y

: m+ c. Q; I/ E& K
2 C1 H, F5 y' c% G8 y1 V/ X% |* b1 ^& G  j- }! z

: f1 M- x/ U) e( V) D
4 M. E" [/ N1 K$ t4 B
# @+ ^8 @: K" i2 I7 m' \; I8 a, u

0 u# d: b9 j' j" Y" N  A$ |3 \1 _5 |5 \0 l( p

# H, B+ B' @  r5 f: F
, x' Z" ^& X: ~: \' E' `, U
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