Matlab语言基础
1.1 数值数据类型的分类
1．整型
整型数据是不带小数的数，有带符号整数和无符号整数之分。表中列出了各种整型数据的取值范围和对应的转换函数。
| 类型 | 取值范围 | 转换函数 |
|---|---|---|
| 无符号8位整型 | 0~ 28-1 | uint8 |
| 无符号16位整型 | 0~ 216-1 | uint16 |
| 无符号32位整型 | 0~ 232-1 | uint32 |
| 无符号64位整型 | 0~ 264-1 | uint64 |
| 带符号8位整型 | -27~ 27-1 | int8 |
| 带符号8位整型 | -215~ 215-1 | int16 |
| 带符号8位整型 | -231~ 231-1 | int32 |
| 带符号8位整型 | -263~ 263-1 | int64 |
2．浮点型
- 浮点型数据有单精度（single）和双精度（double）之分，单精度型实数在内存中占用4个字节，双精度型实数在内存中占用8个字节，双精度型的数据精度更高。在MATLAB中，数据默认为双精度型。single函数可以将其他类型的数据转换为单精度型，double函数可以将其他类型的数据转换为双精度型。
注意事项：1.single不能与整数进行直接运算。2.double与其他类型的运算结果由其他数据类型决定。
3．复数型
- 复型数据包括实部和虚部两个部分，实部和虚部默认为双精度型。在MATLAB中，虚数单位用i或j表示。例如，6+5i与6+5j表示的是同一个复数，也可以写成6+5i或6+5j，这里将i或j看作一个运算量参与表达式的运算。
4．字符与字符串
- 在MATLAB中，字符串是用单撇号括起来的字符序列。MATLAB将字符串当作一个行向量，每个元素对应一个字符，其标识方法和数值向量相同。也可以建立多行字符串矩阵。在MATLAB中，字符串是用单引号括起来的字符序列。例如：
>> xm='University'。
字符串比较函数用于判断字符串是否相等，有4种比较方式，函数如下：- ① strcmp(s1,s2)：用来比较字符串s1和s2是否相等，如果相等，返回1，否则返回0。
- ② strncmp(s1,s2,n)：用来比较前n个字符是否相等，如果相等，返回1，否则返回0。
- ③ strcmpi(s1,s2)：在忽略字母大小写前提下，比较字符串s1和s2是否相等，如果相等，返回1，否则返回0。
- ④ strncmpi(s1,s2,n)：在忽略字符串大小写前提下，比较前n个字符是否相等，如果相等，返回1，否则返回0。
1.2 变量及其操作
- MATLAB中变量不需先声明再使用，使用时就表示声明了变量，在工作窗可以查变量的变化。
- 在MATLAB中，变量名是以字母开头，后接字母、数字或下划线的字符序列，最多63个字符。在MATLAB中，变量名区分字母的大小写，在变量名中不包含空格和标点符号且不能以MATLAB系统保留变量命名。
MATLAB系统中保留的变量：
| 变量名 | 意义 |
|---|---|
| ans | 计算结果的默认赋值变量 |
| i,j | 虚数单位 |
| pi | 圆周率 |
| NaN | 非数 |
| inf | 无限大 |
MATLAB变量的操作：
| 命令 | 使用方法 | 用途 |
|---|---|---|
| who | who | 显示在MATLAB工作空间中已经驻留的变量名清单 |
| whos | whos | 详细的显示在MATLAB工作空间中已经驻留的变量名清单 |
| clear | clear+变量名 | 删除MATLAB工作空间中的变量 |
| save | 文件名 [变量名] [-append][-ascii] | 生成MAT文件长久保存变量 |
| load | 文件名 [变量名] [-ascii] | 装入MAT文件 |
1.3 常用的内部函数
| 函数名 | 功能 | 函数名 | 功能 |
|---|---|---|---|
sin/sind |
正弦函数 | abs |
绝对值函数 |
cos/cosd |
余弦函数 | rem |
求余 |
tan/tand |
正切函数 | mod |
求模 |
asin/asind |
反正弦函数 | fix |
向零方向取整 |
acos/acosd |
反余弦函数 | floor |
不大于自变量的最大整数 |
atan/atand |
反正切函数 | ceil |
不小于自变量的最小整数 |
sinh/asinh |
双曲正弦函数 | round |
四舍五入的到最邻近的整数 |
cosh/acosh |
双曲余弦函数 | sign |
符号函数 |
tan/atanh |
双曲正切函数 | gcd |
最大公约数 |
sqrt |
平方根函数 | lcm |
最小公倍数 |
log |
自然对数函数 | factor |
返回自变量的全部素数因子 |
log10 |
常用对数函数 | factorial |
阶乘 |
log2 |
以2为底的对数函数 | isprime |
判断是否为素数 |
exp |
自然指数函数 | primes |
生成素数的列表 |
pow2 |
2的幂 | perms |
生成所有排列 |
1.4 MATLAB的基础运算
1.4.1 操作符
| 名称 | 符号 | 作用 |
|---|---|---|
| 等号 | = | 将表达式赋值给一个变量 |
| 空格 | space | 变量分隔符 |
| 逗号 | , | 变量分隔符 |
| 句点 | . | 运算中的小数点 |
| 分号 | ； | 在命令语句结尾，表示不显示这条语句的执行结果 |
| 冒号 | ： | 可以用来产生数组：m：k：n生成数组[m,m+k,…,n] |
| 百分号 | % | 注释语句说明符 |
| 单引号 | ’ ’ | 字符串标记符 |
| 单撇号 | ’ | 矩阵转置 |
| 方括号 | [ ] | 输入矩阵标识符 |
| 圆括号 | ( ) | 矩阵元素引用 |
| 花括号 | { } | 标志细胞数组 |
| 续行号 | … | 用于长表达式的续航 |
1.4.2 关系与逻辑运算符
| 符号 | 含义 | 符号 | 含义 |
|---|---|---|---|
< |
小于 | > |
大于 |
<= |
小于等于 | >= |
大于等于 |
== |
等于 | ~= |
不等于 |
& |
逻辑与 | | |
逻辑或 |
~ |
逻辑非 | xor |
逻辑与非 |
1.4.3 数与矩阵的运算
| 运算 | MATLAB运算符 | MATLAB表达式 |
|---|---|---|
加 |
+ | a+b |
减 |
- | a-b |
乘 |
* | a乘b |
除 |
/或\ | a/b或a\b |
幂 |
^ | a^b |