matlab学习1（基本操作、stringchar、矩阵运算、基础图）

1. matlab简介

matlab是矩阵实验室，数据是以矩阵的形式存在。

2.基本操作

1).直接在命令行输入指令

2).在脚本文件章编写程序后运行

　　脚本文件：存放代码的文件，尾缀：.m

　　实时脚本文件界面方便，将结果实时显示在代码旁边（可以加代码，图片，类似于一个文档编辑器，很推荐使用）

3).在函数文件中编写程序，再在脚本文件中调用

　　函数文件相当于做好一个工具，以后需要的时候可以直接调用，尾缀也是.m

　　有固定的格式：如function[sigma, theta, x, y, final, res] = Simple(f, a, b, index)

4).符号

注释：%+注释内容

分号：在行末尾加分号，会执行计算但是不会在命令行窗口显示输出

命令行输入：clc（清空命令行）、clear（清空工作区）

3.string变量和char变量

在2017a及以后的版本可以使用双引号。

得到的是一个string变量，但是char得到的是多个char变量

string类型可以直接用+进行添加

char类型需要以一下格式进行添加

s1='abcde'

s2=[s1,'12345']

 

4.简单矩阵运算

 

plot函数作图，索引为横坐标

grid on  ：添加网格线

多维矩阵：同一行元素用空格或逗号进行划分，用分号来分隔多行

常见矩阵运算：转置、取逆、求特征值和特征向量

求转置：  B = A'
求特征值和特征向量：  [D, V] = eig(A)
    其中D存的是特征向量，V存的是每个特征向量的特征值
求逆矩阵：    E = inv(A)
验证是否为逆矩阵：  F = A * E
    如果F是单位矩阵就正确了
矩阵乘法：
　　C = A * B
矩阵点乘：
　　E = A.*B　　　　(就是对应位置的数相乘)
求解方程 A*x=b：
　　x=A\b　　　　(表示A的逆矩阵乘b，谁在斜杠下面的位置就是需要取逆的矩阵，A/b则A乘b的逆矩阵)
　　验证方法：s = A*x+b　　（如果s是个零矩阵说明正确）

一个数是标量，另一个数不是标量，则matlab会将该标量隐式扩展为与另外一个操作数具有相同大小

H =[1 1 1; 2 2 2; 3 3 3]
K = 4
L = K*H    %运算时K变成3x3矩阵，对角线元素为4
M= K+H    %运算时K变成3x3的矩阵，每个元素为4

不同维度的行向量和列向量相加(N会变成3行的且每一行都和第一行相同，P会变成5列的每一列和第一列相同)最好不要这样子写

N = [1 2 3 4]
P = [5;6;7]
Q = N+P

5.图

5.1线图

plot函数创建xy值的简单线图

x = 0:0.05:30    % 起点 : 步长  : 终点
y = sin(x);
plot(x,y)

xlabel("横轴标题")
ylabel("纵轴标题")
% grid on    %显示网络
% axis([0 20 -1.5 1.5])    % 设置横纵轴范围横轴：0~20 纵轴：-1.5~1.5

 

 多组函数显示在同一张图中

y1 = sin(x);
y2 = cos(x);
plot(x,y1,x,y2)  %(x,y1,x,y2,'LineWidth',1)可以变粗
axis([0 20 -1.5 1.5])

 5.2条形图

bar函数创建垂直条形图

barh函数用来创建水平条形图

t = -3:0.5:3;
p = exp(-t.*t);  %相当于是e的-t^2
bar(t,p)
barh(t,p)

 5.3极坐标图

polarplot绘制极坐标图

theta = 0:0.01:2*pi;
% abs为绝对值
radi = abs(sin(7*theta).*cos(10*theta));
polarplot(theta,radi)   %分别为弧度和半径

 

 

5.4散点图

scatter函数绘制xy值的散点图

Height = randn(1000,1);  %1000行1列
Weight = randn(1000,1);
scatter(Height,Weight)
xlabel('Height')
ylabel('Weight')

 6.三维图

6.1三维曲面图

surf函数可用来做三维曲面图，一般是展示z=z(x,y)的图像

需要先用meshgrid创建空间(x,y)的点

[X,Y] = meshgrid(-2:0.2:2);
Z = X.*exp(-X.^2-Y.^2);
surf(X,Y,Z)

 

 6.2子图

使用subplot函数可以在同一窗口的不同子区域显示多个绘图

theta = 0:0.01:2*pi;
radi = abs(sin(2*theta).*cos(2*theta))
Height = randn(1000,1)
Weight = randn(1000,1)
%subplot(2,2,1)：两行两列中的第一个图
subplot(2,2,1) ;surf(X.^2); title('1st');
subplot(2,2,2);surf(Y.^3);title('2nd')
subplot(2,2,3);polarplot(theta,radi);title('3rd')
subplot(2,2,4);scatter(Height,Weight);title('4th')