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MATLAB 入门 MATLAB (matrix&laboratory两个词的组合) 是美国 MathWorks公司出品的商业数学软件,是可用于算法开发、 数据可视化、 数据分析以及数值计算的科学计算语言和编程环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB可用于信号处理与通讯、生物技术、医学、金融等众多领域。全球数以百万计的工程师和科学家使用 MATLAB 来分析和设计可改变世界的系统和产品。MATLAB的安装激活等相关的内容我在这里就不做过多的介绍，下面直接上干货。 打开MATALB,默认的界面会如下图所示： 在开始学习MATLAB的时候，我们可以通过在命令行窗口输入简单的语句来进行计算、画图等功能。MATLAB中的数据结构如下图所示，可以分为标量（Scalar）、向量（Vector）、矩阵（Matrix）以及数组（Array）。 MATLAB中的数据类型包含了时间型（Time）、数值型(Numeric)、异构型和字符型(Heterogeneous and Text)、分类型(Categorical)、函数句柄型(Fucntion and Handle)和逻辑型(Logical)。通过使用众多的数据结构和类型，我们可以进行实现各种各样的数据分析、可视化处理以及存储。 这些不同类型的数据我们可以通过手动输入来生成也可以通过MATLAB内置的函数库来实现，如下图所示：在命令窗口手动输入x=[19 13 7 11 2 17 5 3]，就得到了一个1行7列的向量x。在MATLAB中我们可以直接通过=这个符号，对 = 左边的目标变量进行赋值。进行向量或者矩阵赋值的时候需要把数值用中括号[]将数据括起来，每个数值之间用空格或者逗号分开时，数据是不进行分行的，我们得到的数据都是一行的。如果想要将数据进行分行，则需要用分号；把数据隔开，那么就可以得到多行的数据。在进行数据赋值的时候冒号：也是经常使用的，如图中所示当x被赋值为a:dx:b，那么表示的意思则是x是一个从a开始的等差数列，公差为dx，x的最后一项a+dx应该小于或等于b。此外我们还可以通过MATLAB的函数库内的各种函数来进行赋值，这是更常用的方法：这里举一个简单的例子，假如我们想要生成一个2行2列的单位矩阵，手动输入则是在命令行窗口输入：x=[1 0; 0 1]，而使用函数则为：x=eye(2,2) （eye(n,m)生成一个n行m列的单位矩阵）。当我们的数据量小的时候还好，一旦很大，那么显然是使用函数更加方便和快捷。函数的具体使用功能(以eye为例)大家可以通过在MATLAB界面的右上角搜索栏里面搜索eye查看其功能，或者在命令行窗口输入 help eye来查看其功能。当然对于新手来说看MATLAB自带的文档是有一定难度的，当看不懂的时候，建议大家请教周围比较会使用的人，或者在‘百 ’‘度’搜索相关的函数，一般你都会找到它的具体用法。 通过MATLAB名字的由来我们就能知道，其最大的优势就是能进行矩阵运算。那么在运算之前，我们来了解下MATLAB中的矩阵化的数据是如何来索引的。 如上图所示：当我们生成一个数据矩阵A时，假如A是一个m行n列矩阵，那么A（j,k）就代表了矩阵A中第j行k列中的数据。当我们想要读取矩阵A中的多行或者多列的时候，我们可以通过在行列中间加冒号生成等差数列，从而读取多行多列的数据。最后我们来谈一下MATLAB中矩阵的运算，MATLAB中的矩阵运算十分的方便快捷，具体可以见以下的几个图。 MATLAB中矩阵和矩阵之间的乘法要符合矩阵运算的规则，否则无法运行。 很多时候，我们需要对两个相同大小的矩阵每行每列的数据进行一对一的进行四则运算，那么这个时候我们就要用到.*(点乘)。 MATLAB中的一些函数是可以对矩阵内的数据进行全局运算的，而不需要我们使用一些逻辑语句来进行一一计算，上图就演示了一些函数在矩阵运算中快捷性。 明天我会介绍如何在MATLAB中使用各种函数来画图。 |
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