[工学]第二讲 基本运算.ppt

第二讲 MATLAB的基本运算 —— matlab 具有出色的数值计算能力，占据世界上数值计算软件的主导地位 矩阵和数组 MATLAB提供了一种计算机高级编程语言——M语言 MATLAB提供了不同类型的数据 MATLAB专门以矩阵作为基本的运算单位 MATLAB提供了关于数组和矩阵不同的运算方法 在M语言中最常用的数据类型表现手段和形式就是变量和常量 M语言的基本处理单位是数值矩阵或者数值向量 回顾有关概念 变量和常量 数组 向量 矩阵 变量和常量 变量：程序运行过程中需要改变数值的量 每一个变量都具有一个名字 变量在内存中占据一定的空间 变量必须以字母开头，后面可以是字母、数字或者下划线的组合 MATLAB仅识别前面N个字符，在不同的操作系统下可以识别的字符个数不同 常量：在程序运行的过程中不需要改变数值的量 常量具有名字 在M语言中不存在常量的定义，只在MATLAB中提供一些常用的常数作为常量 MATLAB的常量 数组 是有序数据的集合 数组的每一个成员（元素）都属于同一种数据类型，它们使用同一个数组名称和不同的下标来唯一确定数组中的成员（元素）。 在MATLAB中元胞数组比较特殊，数组中的元素可以是不同的数据类型。 向量 从编程语言的角度上看，向量其实就是一维数组 从数学的角度上看，向量就是1×N或者N×1的矩阵，即行向量或列向量 b1，1 b2，1 B= b3，1 和B=[b1，1 b1，2 b1，3 ······ b1，n] ∶ ∶ bn，1 矩阵 是用一对圆括号或方括号括起来，符合一定规则的数学对象 b11 b12 b13 B= b21 b22 b23 b31 b32 b33 对于编程语言，矩阵就是二维的数组 创建向量 1. 在命令窗口逐个输入元素 例1：X=[ 1 3 pi 3+5i ] 2. 利用冒号运算符创建向量 X=J:INC:K J为向量的第一个元素，K为向量的最后一个元素，INC为向量元素递增的步长 J、INC、K之间必须用“:”间隔 若忽略INC，则默认的递增步长为1 INC可以为正数，也可以为负数 例2：X=1:10 例3：X=1:0.01:1.1 创建向量（续） 3. 定数线性采样法：在设定的“总点数”下，均匀采 样生成向量（一维“行”数组） 使用函数linspace 和logspace linspace是用来创建线性间隔向量的函数 linspace 的基本语法 X=linespace(X1，X2，n) X1为向量的第一个元素，X2为向量的最后一个元素，n为向量具有的元素个数，函数将根据n的数值平均计算元素之间的间隔，间隔计算公式为 若在表达式中忽略参数n，则系统默认地将向量设置为100个元素 创建向量（续） 例4 使用linspace函数创建向量 X=linspace(1，2，5) X= 1.0000 1.2500 1.5000 1.7500 2.0000 创建向量（续） logspace是用来创建对数空间的向量 logspace 的基本语法 X=logspace(X1，X2，n) 该函数创建的向量第一个元素值为10X1，而最后一个元素的数值为10X2，n为向量的元素个数，元素彼此之间的间隔按照对数空间的间隔设置 若在表达式中忽略参数n，则系统默认地将向量设置为50个元素 创建向量（续） 例5 使用logspace函数创建向量 X=logspace(1，3，3) X= 10 100 1000 创建向量（续） 创建列向量 使用分号作为元素与元素之间的间隔 使用转置运算符“ ” 例6： A=[1；2；3；4；5；6] 或 A=(1:6) 创建矩阵 矩阵的元素可以为任意MATLAB数据类型的数值或对象 创建矩阵的方法 直接输入法 使用数组编辑器 直接输入法 规则： 整个矩阵的元素必须用 [ ] 括住 同一行的矩阵元素之间必须用逗号或空格分隔 在[ ]内矩阵的行与行之间必须用分号分隔，也可以在需要分行的地方用回车键间隔 矩阵元素可以是任何MATLAB表达式 ，可以是实数 ，也可以是复数，复数用i，j 输入 例2-7： A = [ 1，2，3 ； 4，5，6；7，8，9 ] X = [ 2 pi/2 ；