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1、 I 目录 目录 第二章 MATLAB 基础.1 2.1 变量和数组.1 2.2 MATLAB 变量的初始化.3 2.2.1 用赋值语句初始化变量.3 2.2.2 用捷径表达式（short expressions）来赋值.4 2.2.3 用内置函数来初始化.5 2.2.4 用关键字 input 初始化变量.6 测试 2.1.6 2.3 多维数组.6 2.3.1 多维数组在内存中的存储.7 2.3.1 用单个下标访问多标数组.8 2.4 子数组.8 2.4.1 end 函数.9 2.4.2 子数组在左边的赋值语句的使用.9 2.4.3 用一标量来给子数组赋值.10 2.5 特殊变量.11 测试
2、2.2.11 2.6 显示输出数据.12 2.6.1 改变默认格式.12 2.6.2 disp 函数.13 2.6.3 用 fprintf 函数格式化输出数据.13 2.7 数据文件.13 测试 2.3.14 2.8 标量运算和数组运算.15 2.8.1 标量运算符.15 2.8.2 数组运算和矩阵运算.15 例 2.1.16 2.9 运算的优先级.17 例 2.2.18 测试 2.4.18 2.10 MATLAB 的内建函数.19 2.10.1 选择性结果.19 2.10.2 带数组输入的 MATLAB 函数的应用.19 2.10.3 常见的 MATLAB 函数.19 2.11 画图入门.1
3、9 2.11.1 简单的 xy 画图的应用.20 2.11.2 打印图象.21 2.11.3 联合作图.22 2.11.4 线的颜色,线的形式,符号形式和图例.22 2.11.5 对数尺度.24 2.12 例子.25 II 例 2.3.25 例 2.4.26 例 2.5.28 2.13 调试 MATLAB 程序.29 2.14 总结.30 2.14.1 好的编程习惯.31 2.14.2 MATLAB 总结.31 2.15 练习.33 2.1.33 2.2.33 2.3.33 2.4.33 2.5.34 2.6.34 2.7.34 2.8.34 2.9.34 2.10.34 2.11.35 2.
4、12.35 2.13.35 2.14.35 2.15.35 2.16.36 2.17.36 2.18.36 1第二章第二章 MATLAB 基础基础 在本章我将向大家介绍 MATLAB 的基本元素。在本章的章末，你将会编写简单的函数化的工具。2.1 变量和数组变量和数组 MATLAB 程序的基本数据单元是数组。一个数组是以行和列组织起来的数据集合，并且拥有一个数组名。数组中的单个数据是可以被访问的，访问的方法是数组名后带一个括号，括号内是这个数据所对应行标和列标。标量在 MATLAB 中也被当作数组来处理它被看作只有一行一列的数组。数组可以定义为向量或矩阵。向量一般来描述一维数组，而矩阵往往来描
5、述二维或多维数组。在本书中，当我们讨论一维数组时用向量表示，当我们讨论二维或多维向量时用矩阵。如果在特殊情况下，同时遇到这两种数组，我们就把他们通称为“数组”。数组的大小（size）由数组的行数和列数共同决定,注意行数在前。一个数组所包含的数据多少可由行数乘列数得到。例如，下列数组的大小为 数组 大小=654321A 这是一个 32 矩阵，包含 6 个元素 4321=B 这是一个一维行向量，共有 4 个元素 =4321C 这是一个一维行向量，共有 4 个元素 数组中的单个数据是可以被访问的，访问的方法是数组名后带一个括号，括号内是这个图 2.1 一个数组是以行和列组织起来的数据集合,此数组ar
6、r 含有 20 个元素，共 4 行，5 列。阴影元素是 arr(3,2)图 2.1 一个数组是以行和列组织起来的数据集合,此数组arr 含有 20 个元素，共 4 行，5 列。阴影元素是 arr(3,2)row1 row2 row3 row4 col1col2col3col4col5 2数据所对应的行标和列标。如果这个数组是一个行向量或列向量，则只需要一个下标。例如上面的数组 A（2 1）为 3，C（2）为 2。一个 MATLAB 变量是一段包含一个数组的内存区，并且拥有一个用户指定的变量名。通过适当的命令和它的变量名随时可以就调用它和修改它。MATLAB 的变量名必须以字母开头，后面可以跟字
7、母，数字和下划线（_）.只有前 31个字符是有效的；如果超过了 31 个字符，基余的字符将被忽略。如果声明两个变量，两变量名只有第 32 个字符不同，那么 MATLAB 将它们当作同一变量对待。常见编程错误 确保你所声明的变量名前 31 个字符是独一无二的。否则，MATLAB 将无法辨认出它们的不同。当你编写程序时，给变量起一个有意义的名字非常的重要。有意义的名字极大的提高了程序的可读性和可维护性。像 day，month 和 year 这样的名字意义非常明确，即使第一次看到也能理解。尽管空格不能用在 MATLAB 变量名中，但是可以用下划线代替空格创造出有意义的变量名。比如，changerat
8、e 可以写成 change_rate.好的编程习惯 给你的变量起一个描述性的且易于记忆的变量名。例如，货币汇率可以 exchange_rate为变量名。这种方法将使得你的程序更加明确且易于理解。在你所写的程序的开头列出一数据字典（data dictionary）十分的重要.数据字典列举了你在本程序中用到的所有变量的定义。它的定义应包括本条目的所要描述的内容和它在执行时所在的单元。当编写程序时，编定数据字典看似没有必要。但是设想一下，在过了一段时间后，你或其他人要对此程序修改，这时数据字典就显得十分的有用。好的编程习惯 给每个程序创建一个数据字典以增强程序的可维护性。在 MATLAB 语言中是区
9、分字母大小的，也就是说，大写字母和小写字母代表的东西是不同的。所以变量 NAME,Name，name 在 MATLAB 中是不同的。所以已用过的小写变量名与一个新建大写的变量名重名，这时使用时要特别地小心。在一般情况下，我们一律用小写字母来表示。好的编程习惯 在每次用到一个变量时，我们要确保变量名的大小写的精确匹配。在变量名中只使用小写字母是一个好的编程习惯。两个最常见的变量类型是 char 型和 double 型。double 型的变量包括由 64 位双精度浮点数构成的标量或数组。这种变量可以代表实数，虚数和复数。每个值的实部和虚部的变化范围为正负 1030810308，拥有 15 到 16
10、 位有效数字。这是基本的数字数据类型。无论什么时侯，你将一个数值赋值于一个变量名，那么 MATLAB 将自动建立一个 double型变量。例如，下面语句创建了一个以 var 为变量名的 double 型变量，包含了一个 double型的单个元素，存储了复数值（1+i）;var=1+i;char 型的变量包括由 16 位数值构成的标量或数组，每一个 16 位数代表一个字符。这个类型的经常用于字符串操作，当一个字符或字符串赋值于一个变量名时，系统会自动建立一个 char 型变量。例如，下面的这个语句创建了一个 char 型变量 comment，并存储了一个字符串在其内。当这个语执行后，系统将会建立
11、一个 126 的字符串数组。3comment=this is a character string;像 C 语言这样的语言中，变量类型和变量在使用之前必须强制声明。这种语言我们叫它强类型语言强类型语言。相对地，像 MATLAB 这样的叫做弱类型语言弱类型语言。通过简单的赋值形式就可以创建变量，变量类型取决于创建时的类型。2.2 MATLAB 变量的初始化变量的初始化 当变量初始化时，MATLAB 将会自动建立变量。有三种方式初始化 MATLAB 中的变量：1用赋值语句初始化变量 2用 input 函数从键盘输入初始化变量 3从文件读取一个数据 前两种方法我们在这里讨论，第三方法我们将在 2.7
12、 节介绍。2.2.1 用赋值语句初始化变量用赋值语句初始化变量 最简单的创建和初始化一个变量的方法是用赋值语句赋予变量一个或多个值。赋值语句的一般形式如下 var=expression var 是变量名，expression 可以是一个标量、一个数组或常量、其他变量和数学运算符号（+、-）的联合。这个表达式（expression）的值是通过一般的数学运算法则计算出来的，然后将产生的结果存储到变量 var 中。下面是一些用赋值语句初始化的变量：var=40*i;var2=var/5;array=1 2 3 4;x=1;y=2;第一个例子创建了一个 double 类型的标量变量，存储了一个虚数 4
13、0i。第二个例子创建了一个表达式 var2，把 var/5 的值存储于内。第三个例子创建了一个数组 array，并存储了一个 4 元素的行向量于内。最后一个例子显示了多个赋值语句可写在同一行，中间用逗号或分号隔开。注意如果在赋值语句执行时变量已经存在，那么这个变量原有的值将被覆盖。正如第三个例子显示的，数据数组也可以初始化变量。我们可以用是括号（）和分号建立数组。所有元素按行阶排序，换句话说，每一行的值从左向右，顶部的行置于最前，底部的行置于最后。在一行内单个数值可用空格或逗号隔开，而行与行之间要与则用分号隔开，或另起一行书写。下面的表达式都是合法的，能用于建立一个变量：3.4 这个表达式创建
14、了 11 数组(一个标量),包含数值 3.4.这时括号可以省略.1.0 2.0 3.0 这个表达式创建了 13 数组,一维行向量1 2 3 1.0;2.0;3.0 表达式创建了一个 31 数组,一维列向量321 1,2,3;4,5,6 这个表达式创建了一个 23 数组,矩阵654321 1,2,3 4,5,6 这个表达式创建了一个 23 数组,矩阵654321 是个空数组,没有行,没有列(注意他与元素全为零的数组的区别)注意一个数组每一行元素的个数必须完全相同,每一列元素的个数也必须完全相同.像1 2 3;4 5这样的表达式是非法的,因为第一行有 3 个元素,第二行有只有 2 个元素.4常见编
15、程错误 每一行元素的个数必须完全相同,每一列元素的个数也必须完全相同.试图创建一个不同行(列)拥有不同数目元素的数组,在编译时将会出现错误.用于初始化数组的表达式可以包括代数符号或事先已经定义好的数组.例如赋值语句 a=0 1+7 b=a(2)7 a 定义了数组 a=0 8和数组 b=8 7 0 8.当我们创建一个数组时,不是每一个元素都必须定义.如果要定义一个特殊的数组,或只有一个或几个元素没有定义,那么之前的那些元素将会自动创建,并初始化为 0.例如,如果数组 c 事先没有定义,语句 c(2,3)=5 将会创建一矩阵=500000c。相似地，指定一个值赋予一个存在的数组，但超过了这个数组的
16、大小。例如，假设存在一数组 d=1 2,下面这个语句 d(4)=4;将会制造出数组 d=1 2 0 4.在每个赋值语句末的分号有特殊的目的：无论在何时一个表达式在赋值语句中被赋值，分号将会中止变量值的重复。如果句末没有分号，变量值将会自动显示在命令窗口(The Command Windows)中。e=1 2 3;4 5 6 e=1 2 3 4 5 6 如果在赋值语句末有分号，这种重复将会消失。重复是一个用于检查你的工作极好的方法，但是它降低了运行速度。因此，我们在一般情况下总是禁止重复。尽管如此，重复计算的结果提供了一个强大的应急调试器。如果你不能确定一个特定的赋值语句结果是多少，这时你可以去
17、掉这个语句后的分号，当这个语句编译时，结果会显示在命令窗口(The Command Windows)。好的编程习惯 在 MATLAB 赋值语句后加上一个分号来禁止变量值在命令窗口(The Command Windows)的重复。这将大大提高编译的速度。好的编程习惯 如果你在调试程序时需要检测一个语句的结果，可能把句后的分号去掉，这样结果将会出现在命令窗口(The Command Windows)。2.2.2 用捷径表达式（用捷径表达式（short expressions）来赋值）来赋值 创建一个小数组用一一列举出元素的方法是比较容易的，但是当我们创建包括成千上万个元素的数组怎么办？把每一个元素
18、列举出来则不太现实。MATLAB 提供一种专门的捷径标记法，这种方法用克隆运算符（colon operator）适用于上述情况。克隆运算符指定一系列的数值，它指定了这个系列数的第一值，步增和最后一个值。它的一般顺序始下 first:incr:last first 代表数组的每一个值，incr 代表步增量，last 代表这个数组的最后一个值。如果步增量为 1，那么步增量可省略，而变成了 first:last 格式。例如，表达式 1:2:10 是创建一个 15 行向量1 3 5 7 9的简便方法。x=1:2:10 x=1 3 5 7 9 5用克隆标记法初始化一个含有一百个元素的数组,1002,10
19、0L，语句如下 Angles=(.01:.01:1)*pi 捷径表达式可以联合转置运算符（）来初始化行向量，或更加复杂的矩阵。转置运算符可以在需要的情况下完成行和列的转换。因为这个表达式 f=1:4;产生一个 4 元素行向量1 2 3 4，然后将其转换成 4 元素的列向量=4321f;相似地，表达式 g=1:4;h=g g 将会创建一个矩阵=44332211h 2.2.3 用内置函数来初始化用内置函数来初始化 数组也可以用 MATLAB 内置函数创始化。例如，函数 zeros 可以初始化任何大小的全为零的数组。用许多形式的 zeros 函数。如果这个函数的参数只是一个标量，那么 MATLAB将
20、会创建一个方阵，行数和列数均为这个参数。如果这个函数有两个标量参数，那么第一个参数代表行数，第二个参数代表列数。因为 size 函数所返回的一个数组的行数和列数，所以它可以联合 zeros 函数来创建一个相同大小零矩阵。下面是一些用到 zeros 函数的例子。a=zeros(2);b=zeros(2,3);c=1 2;3 4;d=zeros(size(c)这些语句产生下列的数组=0000a =000000b=4321c =0000d 相似地,ones 函数产生的数组包含的元素全为 1,eye 函数通常用来产生单位矩阵,只有对角线的元素为 1.其他元素为 0.表 2.1 列出一些用于初始化变量的
21、函数.表 2.1 用于创始化变量的 MATLAB 函数 函数 作用 zeros(n)创建一个 nn 零矩阵 zeros(n,m)创建一个 nm 零矩阵 zeros(size(arr)创建一个与数组 arr 的零矩阵 ones(n)创建一个 nn 元素全为 1 矩阵 ones(n,m)创建一个 nm 元素全为 1 矩阵 eye(n)创建一个 nn 的单位矩阵 eye(n,m)创建一个 nm 的单位矩阵 length(arr)返回一个向量的长度或二维数组中最长的那一维的长度 size(arr)返回指定数组的行数和列数 6 2.2.4 用关键字用关键字 input 初始化变量初始化变量 关键字 in
22、put 用来提示使用者和直接从键盘输入初始化变量.当脚本文件(Script files)时,它可以用来提示使用者输入.input 函数在命令窗口(The Command Windows)显示提示语句,并等待用户输入一个值.例如,下面的赋值语句:my_val=input(enter an input value:)当这个语句被编译时,MATLAB 打印出字符串 enter an input value:,然后等待用户回复.如果要只输入一个数,那么只需要直接键入,如果要输入一个数组,则必须带上中括号().不管怎样，当按下回车键时.在窗口输入的任何值都会被储入变量 my_val.如果只按下回车键,那
23、么这个变量就存储了一个空矩阵.如果 input 函数中有字符s做为它的第二个参数,输入的数据就被当字符串.因此,语句 in1=input(enter data:);enter data:1.23 把数值 1.23 存储到 in1 中.而语句 in2=input(enter data:,s)enter data:123 把字符串 1.23 存储到 in2 中.测试测试 2.1 本测试提供了一个快速的检查方式，看你是否掌握了 2.1 和 2.2 的基本内容。如果你对本测试有疑问，你可以重读 2.1 和 2.2，问你的老师，或和同学们一起讨论。在附录 B 中可以找到本测试的答案。1.数组,矩阵,向量
24、有什么区别?2.回答关于下列矩阵的有关问题=0.05.56.03.11.36.01.16.06.04.32.31.1C(a)C 的大小是多少？(b)C(2,3)的值是多少？(c)列出值为 0.6 的元素的下标 3.确定下列数组的大小，通过 whos 或工作空间窗口（The workspace browser）检查你的答案。注意在本练习中后面的数组可能要用到前面数组的定义。(a)u=10 20*i 10+20(b)v=-1;20;3(c)w=1 0-9;2-2 0;1 2 3(d)x=u v(e)y(3,3)=-7(f)z=zeros(4,1)ones(4,1)zeros(1,4)(g)v(4)
25、=x(2,1)4.w(2,1)的值是多少？5.x(2,1)的值是多少？6.y(2,1)的值是多少?7.当语句（g）执行后，v(3)的值是多少？2.3 多维数组多维数组 7正如我们所看到的，MATLAB 的数组可能是一维或多维的。一维的数组可以形象地看作一系列的数垂直地罗列起来，用一个下标就可以调用数组中的元素（如图 a）。这样的数组适用于一个变量的函数，例如在规定的时间间隔后一系列的测量温度。许多数据的类型需要多变量的函数。例如，我要在 5 个不同的地方，每个地方测 4 次温度。在这种情况下，我们的 20 次测量结果在逻辑上分为五个不同的行，每行有 4 个测量结果（如图 b）.在这种情况下，我
26、们就需要两个下标来调用这个数组特定的函数：第一个下标选择行，第二个下标选择列。这样的数组叫做二维数组二维数组。二维数组中元素的个数取决于这个数组的行数和列数。出于问题的需要，MATLAB 允许我们创建多维数组。这些数组的每一维对应一个下标，和每一个单个元素都可以通过它的每一个下标被调用。在这个数组中元素的总和取决于每一维中元素的个数。例如，下面两个语句创建了一个 232 数组 c c(:,:,1)=1,2,3;4,5,6;c(:,:,2)=7,8,9;10,11,12;whos c Name Size Bytes Class c 2x3x2 96 double array Grand tota
27、l is 12 elements using 96 bytes 这个数组（232）包括 12 种元素，它的内容显示方法和其他数组的显示方法大体相同 c c(:,:,1)=1 2 3 4 5 6 c(:,:,2)=7 8 9 10 11 12 2.3.1 多维数组在内存中的存储多维数组在内存中的存储 一个有 m 行和 n 列的二维数组包括 mn 个元素，这些元素在计算机的内存中将会占有 mn 个连续的内存空间。这些数组的元素在内存中是如何排列的呢？MATLAB 以列主导顺序列主导顺序分配数组中的元素。也就是说，内存先分配第一列的元素，然后第二列，第三列，以此类推，直到所有列都被分配完。图 2.3
28、 说明 43 数组 a 的内存分配情况。正如我们所看到的，元素 a(1,2)是其实在内存分配的第五个位置。在下一节我们讨论用单一下标访问数 row1 row1 row1 row1 a1(irow)(a)一维数组 row1row1row1row1a2(irow,icol)(b)多维数组col1col2col3col4col5 8组元素和第八章低级 I/O 接口，内存分配元素的顺序将变得十分重要。这种分配方式也适用于多维数组。数组的第一个下标增长最快，第二个仅次之，依此类推，最后一个变化最慢。例如，在一个 222 数组中，它的元素在内存中的分配顺序是（1，1，1），（2，1，1），（1，2，1），
29、（2，2，1），（1，1，2），（2，1，2），（1，2，2），（2，2，2）。2.3.1 用单个下标访问多标数组用单个下标访问多标数组 MATLAB 的特性之一就是它允许使用者或程序员把一个多维数看作一个一维数组，这个一维数组的长度等于多维数组的元素数。如果用一个下标访问一个多维数组，那么元素的排列顺序就是内存的分配顺序。例如，假设我们要声明一个 43 的数组如下：a=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 a=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 那么 a(5)的值为 5 和 a(1,2)的值相同，这是因为元素 a(1,2)排在内存第五个位置。在一般情况下，我
30、们不应使用 MATLAB 的这一特性。用单个下标访问多维数组可能会带很多的麻烦。好的编程习惯 在访问多维数组时，总是使用合适的维数。2.4 子数组子数组 你可以选择和使用一个 MATLAB 函数的子集，好像他们是独立的数组一样。在数组名后面加括号，括号里面是所有要选择的元素的下标，这样就能选择这个函数的子集了。例如，1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12(a)(b)1 4 7 10 2 5 8 11 3 6 9 12 .a(1,1)a(2,1)a(3,1)a(4,1)a(1,2)a(2,2)a(3,2)a(4,2)a(1,3)a(2,3)a(3,3)a(4,3)图 2.3(a)数
31、组 a 中的数据(b)数据 a 在内在中的布局 图 2.3(a)数组 a 中的数据(b)数据 a 在内在中的布局 9假设定义了一个数组 arr1 如下 arr1=1.1-2.2 3.3-4.4 5.5 那么 arr1(3)为 3.3,arr1(1 4)为数组1.1-4.4,arr1(1:2:5)为数组1.1 3.3 5.5.对于一个二维数组，克隆运算符可以用于下标来选择子数组。例如，假设 arr2=1 2 3;-2-3-4;3 4 5 将建立一个数组 arr2=543432321 在这种定义下，子数组 arr2(1,:)为1 2 3，子数组 arr2(:,1:2:3)为534231 2.4.1
32、 end 函数函数 MATLAB中有一个特殊的函数叫做end函数,对于创建子数组的下标非常的有用.当用到一个函数的下标时,end 函数将会返回下标的最大值.例如,假设数组 arr3 定义如下:arr3=1 2 3 4 5 6 7 8;那么 arr3(5:end)将会产生数组5 6 7 8,arr3(end)将会产生值 8.end 函数返回的值一般为所要下标的最大值.如果 end 函数显示有不同的下标,那它将在一个表达式内返回不同的值.例如,假设一个 34 数组 arr4 的定义如下:arr4=1 2 3 4;5 6 7 8;9 10 11 12 那么表达式arr4(2:end,2:end)将会
33、返回121110876.注意第一个end返回值为3,第二个返回值为 4.2.4.2 子数组在左边的赋值语句的使用子数组在左边的赋值语句的使用 只要数组的形（行数和列数）和子数组的形相匹配，把子数组放于赋值语句的左边用来更新数组中的值。如果形不匹配，那么将会有错误产生。例如，下面有一个 34 数组定义如下：arr4=1 2 3 4;5 6 7 8;9 10 11 12 arr4=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 因为在等号左边的表达式的形（22）与 a 相匹配，那么下面的这个赋值语句是合法的。arr4(1:2,1 4)=20 21;22 23 arr4=20 2 3 21 2
34、2 6 7 23 9 10 11 12 注意数组元素（1，1），（1，4）（2，1）和（2，4）得到了更新。相对而言，两边的形不相匹配，则表达式是非法的，例如下面这个表达式。10 arr5(1:2,1 4)=20 21?Subscripted assignment dimension mismatch.常见编程错误 对于涉及子数组的赋值语句，等号两边的形必须相匹配。否则将会产生错误。在 MATLAB 中用子数组赋值和用值直接赋值有很大的不同。如果用子数组赋值，那么只有相应的值得到更新，而其他的值保持不变。另一方面，直接赋值，则数组的原有内容全部删除并被新的值替代。例如，假设用一个数组 arr4
35、 定义如下：arr4=1 2 3 4;5 6 7 8;9 10 11 12 arr4=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 下面的赋值语句，只更新特定的元素：arr4(1:2,1 4)=20 21;22 23 arr4=20 2 3 21 22 6 7 23 9 10 11 12 相对地，下面的赋值语句更新了数组的全部内容，并改变了数组的形 arr4=20 21;22 23 arr4=20 21 22 23 好的编程习惯 确保将赋值于子数组和赋值于数组。MATLAB 将它们当作两个不同的情况来对待。2.4.3 用一标量来给子数组赋值用一标量来给子数组赋值 位于赋值语句的右边的标
36、量值总是能匹配左边数组的形。这个标量值将会被复制到左边语句中所对应的元素。例如，假设用一个数组 arr4 定义如下：arr4=1 2 3 4;5 6 7 8;9 10 11 12 下面的表达式将一个值赋值于数组的 4 个元素。arr4(1:2,1:2)=1 arr4=1 1 3 4 1 1 7 8 9 10 11 12 112.5 特殊变量特殊变量 在 MATLAB 中有许多预先定义好的特殊变量。在 MATLAB 中这些特殊变量可以随时使用，不用初始化。一些常见的预定义值列在表 2.2。表 2.2 预定义特殊变量 这个些预定义值存储在一般的变量中，所以他们能被覆盖或改写。如果一个新值赋值于其中
37、一个预定义变量，那么这以后的计算中新值将会替代默认值。例如，考虑下面用于计算以半径为 10 的圆的周长的语句；circl=2*pi*10 pi=3 circ2=2*pi*10 在第一个语句中，pi 有默认值 3.14159.，所以周长 6.28319 是正确的结果，第二个语句重定义 pi 为 3，所以第三个语句 circ2 为 60。在程序中修改预定义值会造成一些不正确的结果,并导致一些微小而难以发现的错误。设想一下，要在 1000 行的程序中找出一个像这样的错误是多么不容易。常见编程错误 不要重定义有意义的预定义变量。否则将后患无穷，制造成出小而难以发现的错误。测试测试 2.2 本测试提供了
38、一个快速的检查方式，看你是否掌握了 2.3 到 2.5 的基本内容。如果你对本测试有疑问，你可以重读 2.3 和 2.5，问你的老师，或和同学们一起讨论。在附录 B 中可以找到本测试的答案。1.c 数组的定义如下，写出下面子数组的内容。c=1.1000 -3.2000 3.4000 0.6000 0.6000 1.1000 -0.6000 3.1000 1.3000 0.6000 5.5000 0 (a)c(2,:)(b)c(:,end)(c)c(1:2,2:end)(d)c(6)(e)c(4:end)(f)c(1:2,2:4)(g)c(1 4,2)(h)c(2 2,3 3)2.当赋值语句执行
39、后，下列数组的内容是多少？(a)a=1 2 3;4 5 6;7 8 9;a(3 1,:)=a(1 3,:);(b)a=1 2 3;4 5 6;7 8 9;a(1 3,:)=a(2 2,:);(c)a=1 2 3;4 5 6;7 8 9;a=a(2 2,:);3.当数组执行后，下列数组 a 的内容是多少？(a)a=eye(3,3);b=1 2 3;a(2,:)=b;pi 有 15 个有效值的 i,j 代表虚数 i(1)Inf 这个符号代表无穷大，它一般情况下是除以 0 产生的 NaN 这个符号代表没有这个数。它一般由数学运算得到的。例如，0 除以 0。clock 这个特殊变量包含了当前的年，月，
40、日，时，分，秒，是一个 6 元素行向量date 当前的日期，使用的的字符形式，如 30-Dec-2007 eps 变量名是 epsilon 的简写。它代表计算能机辨别的两数之间的最小数 ans 常用于存储表达式的结果，如果一个结果没有明确的赋值给某个变量 12(b)a=eye(3,3);b=4 5 6;a(:,3)=b;(c)a=eye(3,3);b=7 8 9;a(3,:)=b(3 1 2);(d)a=eye(3,3);b=7 8 9;a(3,:)=b(3 1 2);2.6 显示输出数据显示输出数据 在 MATLAB 中有许多的方法显示输出数据。最简单的方法是我们已经用过的去掉语句末的分号，
41、它将显示在命令窗口(The Command Windows)中。在这里向大家介绍一些其他的方法。2.6.1 改变默认格式改变默认格式 当数据重复在命令窗口(The Command Windows)时，整数以整形形式显示，其他值将以默认格式显示。MATLAB 的默认格式是精确到小数点后四位。如果一个数太大或太小，那么将会以科学记数法的形式显示。比如，语句 x=100.11 y=1001.1 z=0.00010011 它的输入格式为 x=100.1100 y=1.0011e+003 z=1.0011e-004 改变默认输出格式要用到 format 命令，可根据表 2.3 改变数据的输出格式 表 2
42、.3 输出显示格式 format 命令 结果 例子 format short 保留小数点后 4 位（默认格式）12.3457 format long 保留小数点后 14 位 12.345678901234567 format short e 带有 5 位有效数字科学记数法 1.2346e+00 format short g 总共有 5 个数字，可以用科学记数法，也可不用 12.346 format long e 带有 15 位有效数字科学记数法 1.234567890123457e+001 format long g 总共有 5 个数字，可以用科学记数法，也可不用 12.34567890123
43、46 format bank 美元格式 12.35 format hex 用 16 进制表示 4028b0fcd32f707a format rat 两个小整数的比 1000/81 format compact 隐藏多余的换行符 format loose 使用多余的换行符 format+只显示这个数的正负+所有例子都以 12 345678901234567 为例子默认的格式可以改变格式以显示更多的有效数字，用科学计数法来显示，精确到小数点后两位，显示或隐藏多余的换行符。132.6.2 disp 函数函数 另一种显示数据的方法是用 disp 函数。disp 需要一个数组参数，它将值将显示在命令窗
44、口(The Command Windows)中。如果这个数组是字符型（char），那么包含在这个数组中的字符串将会打印在命令窗口(The Command Windows)中。此函数可联合num2str(将一个数转化为字符串)和int2str(将一个整数转化为字符串)来产生新的信息，显示在命令窗口(The Command Windows)中。例如，下面的语句将“the value of pi=3.1416”显示在命令窗口(The Command Windows)中。第一句创建了一个字符型数组,第二句用于显示这个数组。str=the value of pi=num2str(pi);disp(str
45、);2.6.3 用用 fprintf 函数格式化输出数据函数格式化输出数据 用 fprintf 函数显示数据是一种十分简便方法。fprintf 函数显示带有相关文本的一个或多个值，允许程序员控制显示数据的方式。它在命令窗口打印一个数据的一般格式如下：fprint(format,data)其中 format 用于代表一个描述打印数据方式的子符串，data 代表要打印的一个或多个标量或数组。format 包括两方面的内容，一方面是打印内容的文本的提示；另一方面是打印的格式。例如，函数 fprintf(The value of pi is%6.2f n,pi)将会打印出The value of pi
46、 is 3.14,后面带有一个换行符。转义序列%6.2 代表在本函数中的第一个数据项将占有 6 个字符宽度，小数点后有 2 位小数。fprintf 函数有一个重大的局限性，只能显示复数的实部。当我们的计算结果是复数时，这个局限性将会产生错误。在这种情况下，最好用 disp 显示数据。表 2.4 fprintf 函数 format 字符中的特殊字符 format string 结果%d 把值作为整数来处理%e 用科学记数法来显示数据%f 用于格式化浮点数，并显示这个数%g 用科学记数格式，或浮点数格式，根据那个短，并显示之 n 转到新的一行 例如，下列语句计算复数 x 的值，分别用 fprint
47、f 和 disp 显示 x=2*(1-2*i)3;str=disp:x=num2str(x);disp(str);fprintf(fprintf:x=%8.4fn,x);打印的结果如下 disp:x=-22+4i fprintf:x=-22.0000 注意 frpintf 忽略了虚部。常见编程错误 fprintf 函数只能复数的实部，所以在有复数参加或产生的计算中，可能产生错误的结果。2.7 数据文件数据文件 有许多的方法用于加载和保存 MATLAB 的数据文件，这些方法将会在第八章中介绍。在这里我们只向大家介绍最简章的 save 和 load 命令。14save 命令用于保存当前 MATLA
48、B 工作区内的数据到一个硬盘文件。这个命令的基形式如下 save filename var1 var2 var3 filename 代表你要保存变量的那个文件，var1,var2 等是要保存的变量。在默认情况下，这个这个文件的扩展名为mat,我们称之为 MAT 文件。如果在 filename 后面无变量，则工作区的所有内容将会被保存。MATLAB 用一种特殊的复杂形式来存储数据，包括了许许多多的细节，例如变量名和变量类型，数组的大小，以及所有变量值。一个在任何一个平台上创建的 MAT 文件(pc,mac,unix)在另一个平台上都可以应用。它的缺点是 MAT 文件的存储格式不能被其他程序读取。
49、如果一个数据必须由其他程序所读取，那么必须转化为 ASCII 码，并将这些数值写到一个以 ASCII 码为编码的文件中。但是，当以 ASCII 的形式存储，像变量名和变量类型这样的信息就会丢失，产生的数据结果将会更大。例如，假设数组 x 的定义如下 x=1.23 3.14 6.28;-5.1 7.00 0;命令“save x.dat x-ascii”将会创建一个文件 x.dat，包括数据如下 1.2300000e+000 3.1400000e+000 6.2800000e+000-5.1000000e+000 7.0000000e+000 0.0000000e+000 用这种格式定的数据能被其
50、他语言编写的程序或扩展页读取，所以它能帮助 MATLAB程序和其他程序之间共享数据。好的编程习惯 如果数据需要在 matlab 和其他程序之间交换使用，那么以 ASCII 格式存储数据。如果只在 matlab 中使用那么，应以 mat 文件的形式存储数据。MATLAB 并不关心ASCII 码的扩展名是什么？但是，用户最好用它的传统扩展名“dat”。好的编程习惯 以“dat”的扩展名保存 ASCII 数据文件，以区别于以“mat”为扩展名的 mat 文件。Load 命令与 save 命令相反。它从硬盘文件加载数据到 MATLAB 当前工作区。这个命令的基本格式为 load filename fi