第2章 ATLAB基础.ppt

第2章 MATLAB基础 本章将介绍MATLAB的一些基础知识，包括基本的数据类型、运算符和特殊的符号等，以及MATLAB中日期和时间的表示方法、计时函数的应用。本章的知识是MATLAB编程的基础，需要用户多操作，熟练掌握。 2.1 数据类型 在MATLAB中有15种基本的数据类型，分别是8种整型数据、单精度浮点型、双精度浮点型、逻辑型、字符串型、单元数组、结构体类型和函数句柄。这15种基本数据类型，如表2.1所示。 2.1.1 数值类型 在MATLAB中，数值类型分为整数和浮点数，整数分为有符号整数和无符号整数，浮点数分为单精度浮点数和双精度浮点数。下面介绍整数、浮点数和复数，以及数值的显示格式等。 整数 在MATLAB中共有8种整数类型，其中4种为有符号型，4种为无符号型。默认的数值类型为双精度浮点型，一般通过整型函数将浮点型数据转换为整型数据。 整数 在MATLAB中，还有很多的取整函数，可以采用不同的方法将小数转换为整数。 浮点数 在MATLAB中，浮点数包括单精度浮点数（single）和双精度浮点数（double）。其中双精度浮点数是MATLAB中默认的数据类型。 在MATLAB中，双精度浮点采用8个字节，即64位来表示，其中第63位表示符号，0为正，1为负，第52-62位表示指数部分，第0-51位表示小数部分。 在MATLAB中，单精度浮点数采用4个字节，即32位来表示，其中第31位为符号位，0为正，1为负，第23-30位为指数部分，0-22位为小数部分。单精度浮点数比双精度浮点数能够表示的数值范围和数值精度都小。 复数 复数是对实数的扩展，包含实部和虚部两部分，虚部的单位是-1的平方根。在MATLAB中，采用i或j表示虚部的单位。可以采用赋值语句直接产生复数，也可以采用函数complex( )来产生复数。 数据显示格式 在MATLAB中，可以采用函数format( )确定数值类型的显示格式。改变数值的显示格式后，会一直有效，直到再次利用函数format( )进行修改。 2.1.2 逻辑类型 MATLAB中的运算包括数值计算、关系计算和逻辑计算。关系计算和逻辑计算的结果为逻辑类型。逻辑类型数据只有逻辑真和逻辑假。MATLAB中用1代表逻辑真，用函数true表示；用0代表逻辑假，用函数false表示。逻辑真和逻辑假都占用1个字节的存储空间。 2.1.3 字符和字符串 在MATLAB中，字符型数据类型用char表示。字符和字符串不进行区分，将单个字符看成是的字符串，都用单引号（’）括起来。字符串中的每个字符占用2个字节的存储空间。 在本书的第4章专门介绍MATLAB中的字符串和字符串处理函数，包括字符串的比较、查找和替换等等。 2.1.4 函数句柄 在MATLAB中，通过函数句柄来间接调用函数，函数句柄的数据类型为function_handle。函数句柄可以通过符号@后面跟函数命令来创建，例如程序fhandle=@cos，创建了函数cos( )的函数句柄，以后就可以通过函数句柄fhandle来间接调用函数cos( )。 2.1.6 单元数组类型 单元数组是一种比较特殊的数据类型，每个元素都以单元的形式存在。在MATLAB中，采用大括号（｛｝）建立单元数组，也可以采用函数cell( )来建立单元数组。在获取单元数组的元素时，也采用大括号表示下标。 1．函数cell( ) 2．函数celldisp( ) 3．函数cellplot( ) 4．函数iscell( )和函数num2cell( ) 5．函数cell2struct( ) 2.1.6 结构体类型 结构体是按照成员变量名组织起来的不同数据类型数据的集合。结构体类似于C语言的结构体数据。每个成员变量用指针操作符“.”表示，例如A.name表示结构体变量A的name成员变量。在MATLAB中结构体类型常用的函数如表2.7所示。 2.1.6 结构体类型 函数struct( )产生结构体变量 ； 函数rmfield( )来删除结构体中的成员变量 ； 函数isstruct( )来判断是否为结构体变量 ； 函数isfield( )来判断是否为结构体变量 的成员变量； 函数fieldnames( )获得结构体的成员变量名字 ； 函数orderfields(S) 按照成员变量的字母顺序排序； 函数getfield( )取得存储在结构体中的成员变量的值 ； 函数setfield( )用于给结构体的成员变量设置新值 ； 函数struct2cell( )将结构体变量转换为单元数组 。 2.2 运算符 在MATLAB中，提供了丰富的运算符，主要包括算数运算、关系运算和逻辑运算。算数运算用于数值计算。关系运算和逻辑运算的返回值为逻辑型变量，其中1代表逻辑真，