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Matlab-基本语法


MATLAB 基础语法教程

1. MATLAB 简介

MATLAB 是一种用于数值计算、可视化和编程的高级语言。它广泛应用于工程、科学和数学领域。MATLAB 的语法简单直观,适合初学者。

2. 基本操作

  • 启动 MATLAB: 打开 MATLAB 软件后,你会看到命令窗口(Command Window),可以直接输入命令。
  • 简单计算: MATLAB 可以像计算器一样使用。例如:
    5 + 3   % 输出 8
    10 * 2  % 输出 20
    6 / 2   % 输出 3
    2 ^ 3   % 输出 8(2的3次方)
    
  • 分号(;): 在命令末尾加分号可以抑制输出。例如:
    a = 5;  % 不会显示结果
    b = 10  % 显示 b = 10
    

3. 变量

  • 赋值: 使用 = 定义变量,无需声明类型。
    x = 10;       % 数字
    name = '张三'; % 字符串(用单引号)
    
  • 查看变量: 直接输入变量名即可显示其值。
    x   % 输出 10
    
  • 清除变量:
    clear x    % 删除变量 x
    clear all  % 删除所有变量
    

4. 矩阵与数组

MATLAB 的核心是矩阵(Matrix Laboratory)。数组是 MATLAB 的基本数据结构。

  • 向量:
    row = [1 2 3];      % 行向量,用空格或逗号分隔
    column = [1; 2; 3]; % 列向量,用分号分隔
    
  • 矩阵:
    A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]; % 3x3 矩阵
    
  • 索引: 从 1 开始计数。
    A(1, 2)  % 输出第1行第2列的值,即 2
    A(:, 2)  % 输出第2列,即 [2; 5; 8]
    

5. 基本运算

  • 元素级运算: 在运算符前加点号 . 表示逐元素操作。
    a = [1 2 3];
    b = [4 5 6];
    a + b    % 输出 [5 7 9]
    a .* b   % 逐元素相乘,输出 [4 10 18]
    a .^ 2   % 逐元素平方,输出 [1 4 9]
    
  • 矩阵运算:
    A * B    % 矩阵乘法(需维度匹配)
    A'       % 矩阵转置
    inv(A)   % 矩阵求逆
    

6. 控制流

  • if 语句:
    x = 10;
    if x > 0
        disp('x 是正数');
    elseif x == 0
        disp('x 是零');
    else
        disp('x 是负数');
    end
    
  • for 循环:
    for i = 1:5
        disp(i);
    end
    % 输出 1 2 3 4 5
    
  • while 循环:
    x = 0;
    while x < 5
        disp(x);
        x = x + 1;
    end
    

7. 函数

  • 内置函数: MATLAB 有许多内置函数。
    sin(pi/2)  % 输出 1
    sqrt(16)   % 输出 4
    sum([1 2 3])  % 输出 6
    
  • 自定义函数: 在新文件(如 myFunc.m)中定义。
    function y = myFunc(x)
        y = x^2 + 3;
    end
    
    调用:myFunc(5) 输出 28。

8. 数据可视化

  • 绘制简单图形:
    x = 0:0.1:10;    % 从 0 到 10,步长 0.1
    y = sin(x);
    plot(x, y);      % 绘制正弦曲线
    title('正弦函数');
    xlabel('x');
    ylabel('sin(x)');
    
  • 多条曲线:
    y2 = cos(x);
    plot(x, y, 'b-', x, y2, 'r--'); % 蓝色实线和红色虚线
    legend('sin(x)', 'cos(x)');
    

9. 常用命令

  • clc: 清除命令窗口。
  • clear: 清除变量。
  • who: 显示当前变量。
  • help 命令名: 查看命令帮助,例如 help plot

小练习

  1. 创建一个 2x3 矩阵,并计算它的转置。
  2. 编写一个 for 循环,打印 1 到 10 的平方。
  3. 绘制一个简单的二次函数 y = x^2 的图形。
最后修改于 Mar 31, 2025 14:31 +0800
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