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八一讲解：Matlab完整教程系列

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写在前面

还有半个来月美赛，八一便写篇maltab全教程，本文适用于完全没有任何matlab基础的学生看，但同时也可以给那些曾对matlab熟悉的同学进行回忆。。。一般常用的数学软件有Maple，Mathematica，Matlab等；常用的大型统计软件有SAS，SPSS，hadoop等。下面我主要介绍一些Matlab的教程。

Matlab有五大通用功能：数值计算(Numeric)，符号运算(Symbolic)，数据可视化(Graphic)，数据图形文字统一处理(Notebook)和建模仿真可视化( Simulink )。它在线性代数，矩阵分析，数值计算及优化问题，还包括数理统计和随机信号分析，电路与系统，建模和仿真等众多领域的理论研究和工程设计中得到了广泛应用。它是1984年由美国Mathworks 公司推向市场。该软件有三大特点：一是功能强大；二是界面友善，语言自然；三是开放性强。Matlab的版本目前是Matlab2018。

matlab简介介绍

首先我们要认识下什么m文件，有三点：(1)如果我们想灵活应用matlab去解决实际问题，充分调用matlab的科学技术资源，就需要编辑m文件；(2)包含 matlab语言代码的文件称为m文件，其扩展名为m；(3)编辑m文件可使用各种文本编辑器。然后将matlab语句构成的程序存储成以m为扩展名的文件，然后再执行该程序文件，这种工作模式称为程序文件模式。一般m文件的语法类似于c语言，但又有其自身特点。它只是一个简单的ASCII码文本文件，执行程序时逐行解释运行程序，matlab是解释性的编程语言。

m文件有两类

独立的m文件 — 称命令文件：实际上是一串指令的集合，与在命令窗口逐行执行文件中的所有指令，其结果是一样的。没有输入输出参数。

命令文件包括两部分：注释文件和程序文件

%RANK    Number of linearly independent rows or columns.
%    K = RANK(X) is the number of singular values of X
%    that are larger than MAX(SIZE(X)) * NORM(X) * EPS.
%    K = RANK(X,tol) is the number of singular values of X that
%    are larger than tol.
%    Copyright (c) 1984-94 by The MathWorks, Inc.

调用m文件 — 称函数文件：matlab自定义的函数文件称内置函数文件调用内置函数的方法：使用函数名并给出相应的入口、出口参数即可。例如：sin.m函数——用type sin查不到。调用格式：y=sin(2*x) 实际应用中：

x=0:2*pi/180:2*pi;
     y=sin(2*x)
     plot(x,y)

matlab的程序结构与运算符

matlab语言的程序结构与其它高级语言是一致的，分为顺序结构，循环结构，分支结构。

顺序结构—— 依次顺序执行程序的各条语句；
循环结构 —— 被重复执行的一组语句，循环是计算机解决问题的主要手段。循环语句主要有：(1)for -end（中间为可执行语句）；(2)while -end；(3)分支结构（if — else — end语句有3种形式，用elseif可替代一般高级语言中的switch-case-end语句）

在条件表达式中，通常都是由

关系操作符 >, < ,<=, >=, = =, ~= 等
逻辑操作符 &，| ， ~等
逻辑函数：isequal —— 若是相等则为真；isempty ——若是空矩阵则为真；isstr —— 若是字符串则为真。

Matlab 运算符分五类：数学、关系，逻辑、位、集合
数学运算符：是进行各种数学运算，按其优先级别依次为

转置.’、共轭转置’、幂次.、矩阵幂次^
正、负号+、-
乘法.、矩阵乘法、元素左右除.\、./、矩阵左右除\、/
加减法+、-
冒号:在同一优先级中，运算自左至右完成，对运算顺序不确定时，最好以 “()” 实现强制运算顺序.

对于矩阵，右除A/B，相当于XB=A 的解矩阵，左除A\B，相当于AX=B 的解矩阵

关系运算符：有六种关系运算符==，~=，>，>=，<，<=

关系运算符总是以矩阵内元素对元素做运算，若满足关系，则返回 1，不满足则返回 0

逻辑运算符：有三种：&（与），|（或），~（非）

相关命令还有：all()，any()。当所有向量元素为 “真”，all 返回 1，而当任意元素为 “真”，any 即返回 1

位运算符：对非负整数的逻辑运算，主要函数如下

bitand()：位对位 AND
bitor()：位对位 OR
bitxor()：位对位异或
bitset()：设定某位
bitget()：取得某位
bitcmp()：位对位取反
bitshift()：位移（左移）

集合运算符：仅限于向量运算，此时 matlab 将向量视为集合来进行各种集合运算，常用命令如下

Union()：并集
intersect()：交集
setdiff()：差集
setxor()：异或
unique()：最小等效集合
ismember()：元素是否属于集合

matlab自定义函数

首先我们来在命令窗口敲写一段代码，创建好脚本之后，按快捷键F5运行，可以得到

for i = 1 : 10
    x = linspace(0,10,101);
    plot(x,sin(x + i));
    print(gcf,'-deps',strcat('plot',num2str(i),'.ps'));
end

在这里插入图片描述在熟练matlab过程我们需要掌握的几个常用的快捷键：

%：单行注释
ctrl + r：多行注释
ctrl + t：取消多行注释
ctrl + i：智能缩进
%%：指定节
ctrl + enter：执行节
f5：运行程序

然后举个 LMS 算法例子来创建第一个Matlab function，来看
在这里插入图片描述

matlab绘图

强大的绘图功能是Matlab的特点之一，Matlab提供了一系列的绘图函数，用户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出一些基本参数就能得到所需图形，这类函数称为高层绘图函数。此外，Matlab还提供了直接对图形句柄进行操作的低层绘图操作。这类操作将图形的每个图形元素（如坐标轴、曲线、文字等）看做一个独立的对象，系统给每个对象分配一个句柄，可以通过句柄对该图形元素进行操作，而不影响其他部分。

绘图语法

plot(X,Y) 
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