【Matlab】入门预备知识：数据类型、矩阵与编程基础

Matlab是一个数学软件，软件主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中

本文所有内容基于Matlab2017b版本，相对学过编程语言的人来说，本片内容较为简单

一、基本要素

1.1 变量

    不用事先声明，也不用指定变量类型，赋值后自动确定，新值直接覆盖旧值
    默认为局部变量，全局变量加上global

1.2 常量

    预置的一些数值，例如Π和虚数单位
    常量可以像变量一样直接赋给新值，如果要恢复常量值使用clear 变量名

1.3 数值

    默认输出后保留小数点后四位
    可以使用format 控制输出格式，不影响内部存储和计算
    复数表达和计算
        1 + 3 * i，*不可以省略

1.4 字符串

    使用单引号进行赋值
    字符串和字符数组等价

1.4.1 转化 函数

• double 字符串转换为数值代码
• num2str 数字转换为字符串
• int2str 整数转换为字符串
• mat2str 矩阵转换为字符串
• str2num 转换字符串为数字 转换字符串为数字
• 1.4.2 常用对 字符串操作
• strcat 链结串
• strcmp 比较串
• strvcat 垂直链结串
• strncmp比较串的前n个字符
• findstr 在其他串中找此串
• upper 转换串为大写
• lower 转换串为小写
• blanks 生成空串
• deblank 移去串中空格

1.5 运算符

    包括了算数运算符、关系运算符、点运算符（矩阵运算）
    逻辑运算，结果为0表示假，结果为1表示真

1.6 标点

• %，注释
• ；，区分行，使用后就不会显示结果
• ！，调用操作系统运算
• ’，单引号可以进行矩阵转置操作和复数共扼值
• ：，功能较多
• 定义行向量，x = x1 : setp : x2，x2未必能取到
• 切片取数据，a[1 : 12]，取出前12个数
• 切片取矩阵，a( 1 : 3 , 3 : 4) ，取出1-3行和3~4列的元素组成的矩阵

二、矩阵（核心）

2.1 定义

    输入矩阵时要以“[ ]”为其标识，即矩阵的元素应在“[]”内部
    矩阵的同行元素之间可由空格或“，”分隔，行与行之间用“;”或回车符分隔
    矩阵元素可为运算表达式、数值、矩阵，
    空矩阵合法
    特殊矩阵
        空    阵：[ ]    阵：[ ]
        单 位 阵：eye(m,n);eye(m)eye(m,n);eye(m)
        零 矩 阵：zeros(m,n);zeros(m)zeros(m,n);zeros(m)
        全  1  阵：ones(m,n);ones(m)  1  阵：ones(m,n);ones(m)
        对 角 阵：对角元素向量   V=[a1,a2,…,an]               A=diag(V)   V=[a1,a2,…,an]               A=diag(V)
        随 机 阵：rand(m,n)     产生一个m×n的均匀分布的随机矩阵rand(m,n)     产生一个m×n的均匀分布的随机矩阵

三、单元型 数据 和结构型数据

单元型数据
    本质上是任意数据类型的多维数组
    可以由赋值语句直接定义，或者cell函数预先分配空间然后逐个定义
        b={1:4,a,‘abcd’}
        >>c=cell(1,3) %另一种定义法另一种定义法
        >>c{1,1}=1:4;
        >>c{1,2}=a;
        >>c{1,3}=b;% b={1:4,a,‘abcd’}

    cellplot(b)   %图形显示单元型变量的内容
    celldisp(b)%显示单元型变量的内容

结构型数据
    类似于结构体
    可以由赋值语句定义，或者使用函数struct定义

四、运行环境

文件类型
    .m文件，matlab编写和运行的文件都是以.m为后缀名
    命令式文件就是命令行中命令，顺序执行，命令行中所有变量都是全局变量
    函数式文件
    内置不定数目输入函数varargin

4.1使用命令式文件运行程序

4.2使用函数式文件，函数式文件主要用于解决计算中的参数传递和函数调用的问题。函数式的标志是它的第一行为function语句。函数式文件可以有返回值，也可以没有。

4.3 不定数目输入函数varargin

实例 ：定义一个任意输入成绩求平均值的函数

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