Matlab文档学习
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Matlab文档学习相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
Matlab文档学习
0.基础知识
1.矩阵数组
MATLAB 是“matrix laboratory”的缩写形式。MATLAB® 主要用于处理整个的矩阵和数组，而其他编程语言大多逐个处理数值。
所有 MATLAB 变量都是多维数组，与数据类型无关。矩阵是指通常用来进行线性代数运算的二维数组。
数组创建
要创建每行包含四个元素的数组，请使用逗号 (,) 或空格分隔各元素。
a = [1 2 3 4]
a = 1×4
1 2 3 4
这种数组为行向量。
要创建包含多行的矩阵，请使用分号分隔各行。
a = [1 3 5; 2 4 6; 7 8 10]
1 3 5
2 4 6
7 8 10
创建矩阵的另一种方法是使用 ones、zeros 或 rand 等函数。例如，创建一个由零组成的 5×1 列向量。
z = zeros(5,1)
z = 5×1
0
0
0
0
0
矩阵和数组运算
MATLAB 允许您使用单一的算术运算符或函数来处理矩阵中的所有值。
a + 10
ans = 3×3
11 13 15
12 14 16
17 18 20
sin(a)
ans = 3×3
0.8415 0.1411 -0.9589
0.9093 -0.7568 -0.2794
0.6570 0.9894 -0.5440
要转置矩阵，请使用单引号 (')：
a'
ans = 3×3
1 2 7
3 4 8
5 6 10
您可以使用 * 运算符执行标准矩阵乘法，这将计算行与列之间的内积。例如，确认矩阵乘以其逆矩阵可返回单位矩阵：
p = a*inv(a)
p = 3×3
1.0000 0 0
0 1.0000 0
0 -0.0000 1.0000
请注意，p 不是整数值矩阵。MATLAB 将数字存储为浮点值，算术运算可以区分实际值与其浮点表示之间的细微差别。使用 format 命令可以显示更多小数位数：
format long
p = a*inv(a)
p = 3×3
0.999999999999996 0 0
0 1.000000000000000 0
0 -0.000000000000014 1.000000000000000
使用以下命令将显示内容重置为更短格式
format short
format 仅影响数字显示，而不影响 MATLAB 对数字的计算或保存方式。
要执行元素级乘法（而非矩阵乘法），请使用 .* 运算符：
p = a.*a
p = 3×3
1 9 25
4 16 36
49 64 100
乘法、除法和幂的矩阵运算符分别具有执行元素级运算的对应数组运算符。例如，计算 a 的各个元素的三次方：
a.^3
ans = 3×3
1 27 125
8 64 216
343 512 1000
串联
串联是连接数组以便形成更大数组的过程。实际上，第一个数组是通过将其各个元素串联起来而构成的。成对的方括号 [] 即为串联运算符。
A = [a,a]
A = 3×6
1 3 5 1 3 5
2 4 6 2 4 6
7 8 10 7 8 10
使用逗号将彼此相邻的数组串联起来称为水平串联。每个数组必须具有相同的行数。同样，如果各数组具有相同的列数，则可以使用分号垂直串联。
A = [a; a]
A = 6×3
1 3 5
2 4 6
7 8 10
1 3 5
2 4 6
7 8 10
复数
复数包含实部和虚部，虚数单位是 -1 的平方根。
sqrt(-1)
ans = 0.0000 + 1.0000i
要表示复数的虚部，请使用 i 或 j。
c = [3+4i, 4+3j; -i, 10j]
c = 2×2 complex
3.0000 + 4.0000i 4.0000 + 3.0000i
0.0000 - 1.0000i 0.0000 +10.0000i
2.数组索引
MATLAB® 中的每个变量都是一个可包含许多数字的数组。如果要访问数组的选定元素，请使用索引。
例如，假设有 4×4 矩阵 A：
A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12; 13 14 15 16]
A = 4×4
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
引用数组中的特定元素有两种方法。最常见的方法是指定行和列下标，例如
A(4,2)
ans = 14
另一种方法不太常用，但有时非常有用，即使用单一下标按顺序向下遍历每一列：
A(8)
ans = 14
使用单一下标引用数组中特定元素的方法称为线性索引。
如果尝试在赋值语句右侧引用数组外部元素，MATLAB 会引发错误。
test = A(4,5)
Index in position 2 exceeds array bounds (must not exceed 4).
不过，您可以在赋值语句左侧指定当前维外部的元素。数组大小会增大以便容纳新元素。
A(4,5) = 17
A = 4×5
1 2 3 4 0
5 6 7 8 0
9 10 11 12 0
13 14 15 16 17
要引用多个数组元素，请使用冒号运算符，这使您可以指定一个格式为 start:end 的范围。例如，列出 A 前三行及第二列中的元素：
A(1:3,2)
ans = 3×1
2
6
10
单独的冒号（没有起始值或结束值）指定该维中的所有元素。例如，选择 A 第三行中的所有列：
A(3,:)
ans = 1×5
9 10 11 12 0
此外，冒号运算符还允许您使用较通用的格式 start:step:end 创建等间距向量值。
B = 0:10:100
B = 1×11
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
3.工作区变量
工作区包含在 MATLAB® 中创建或从数据文件或其他程序导入的变量。例如，下列语句在工作区中创建变量 A 和 B。
A = magic(4);
B = rand(3,5,2);
使用 whos 可以查看工作区的内容。
whos
Name Size Bytes Class Attributes
A 4x4 128 double
B 3x5x2 240 double
此外，桌面上的“工作区”窗格也会显示变量。
退出 MATLAB 后，工作区变量不会保留。使用 save 命令保存数据以供将来使用，
save myfile.mat
通过保存，系统会使用 .mat 扩展名将工作区保存在当前工作文件夹中一个名为 MAT 文件的压缩文件中。
要清除工作区中的所有变量，请使用 clear 命令。
使用 load 将 MAT 文件中的数据还原到工作区。
load myfile.mat
4.文本和字符
字符串数组中的文本
当您处理文本时，将字符序列括在双引号中。可以将文本赋给变量。
t = "Hello, world";
如果文本包含双引号，请在定义中使用两个双引号。
q = "Something ""quoted"" and something else."
q =
"Something "quoted" and something else."
与所有 MATLAB® 变量一样，t 和 q 为数组。它们的类或数据类型是 string。
whos t
Name Size Bytes Class Attributes
t 1x1 174 string
注意
使用双引号创建字符串数组是在 R2017a 中引入的。如果您使用的是更早期的版本，请创建字符数组。有关详细信息，请参阅字符数组中的数据。
要将文本添加到字符串的末尾，请使用加号运算符 +。
f = 71;
c = (f-32)/1.8;
tempText = "Temperature is " + c + "C"
tempText =
"Temperature is 21.6667C"
与数值数组类似，字符串数组可以有多个元素。使用 strlength 函数求数组中每个字符串的长度。
A = ["a","bb","ccc"; "dddd","eeeeee","fffffff"]
A =
2×3 string array
"a" "bb" "ccc"
"dddd" "eeeeee" "fffffff"
strlength(A)
ans =
1 2 3
4 6 7
字符数组中的数据
有时，字符表示的数据并不对应到文本，例如 DNA 序列。您可以将此类数据存储在数据类型为 char 的字符数组中。字符数组使用单引号。
seq = 'GCTAGAATCC';
whos seq
Name Size Bytes Class Attributes
seq 1x10 20 char
数组的每个元素都包含单个字符。
seq(4)
ans =
'A'
使用方括号串联字符数组，就像串联数值数组一样。
seq2 = [seq 'ATTAGAAACC']
seq2 =
'GCTAGAATCCATTAGAAACC'
在字符串数组引入之前编写的程序中，字符数组很常见。接受 string 数据的所有 MATLAB 函数都能接受 char 数据，反之亦然。
5.调用函数
MATLAB® 提供了大量执行计算任务的函数。在其他编程语言中，函数等同于子例程或方法。
要调用函数，例如 max，请将其输入参数括在圆括号中：
A = [1 3 5];
max(A)
ans = 5
如果存在多个输入参数，请使用逗号加以分隔：
B = [10 6 4];
max(A,B)
ans = 1×3
10 6 5
通过将函数赋值给变量，返回该函数的输出：
maxA = max(A)
maxA = 5
如果存在多个输出参数，请将其括在方括号中：
[maxA,location] = max(A)
maxA = 5
location = 3
将任何字符输入括在单引号中：
disp('hello world')
hello world
要调用不需要任何输入且不会返回任何输出的函数，请只键入函数名称：
clc
clc 函数清空命令行窗口。
6.二维图和三维图
线图
要创建二维线图，请使用 plot 函数。例如，绘制从 0 到 2π 的正弦函数值：
x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
plot(x,y)
可以标记轴并添加标题。
xlabel('x')
ylabel('sin(x)')
title('Plot of the Sine Function')
通过向 plot 函数添加第三个输入参数，您可以使用红色虚线绘制相同的变量。
plot(x,y,'r--')
'r--' 为线条设定。每个设定可包含表示线条颜色、样式和标记的字符。标记是在绘制的每个数据点上显示的符号，例如，+、o 或 *。例如，'g:*' 请求绘制使用 * 标记的绿色点线。
请注意，为第一幅绘图定义的标题和标签不再被用于当前的图窗窗口中。默认情况下，每次调用绘图函数、重置坐标区及其他元素以准备新绘图时，MATLAB® 都会清空图窗。
要将绘图添加到现有图窗中，请使用 hold on。在使用 hold off 或关闭窗口之前，当前图窗窗口中会显示所有绘图。
x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
plot(x,y)
hold on
y2 = cos(x);
plot(x,y2,':')
legend('sin','cos')
hold off
三维绘图
三维图通常显示一个由带两个变量的函数（即 z = f (x,y)）定义的曲面图。
要计算 z，请首先使用 meshgrid 在此函数的域中创建一组 (x,y) 点。
[X,Y] = meshgrid(-2:.2:2);
Z = X .* exp(-X.^2 - Y.^2);
然后，创建曲面图。
surf(X,Y,Z)
surf 函数及其伴随函数 mesh 以三维形式显示曲面图。surf 使用颜色显示曲面图的连接线和面。mesh 生成仅以颜色标记连接定义点的线条的线框曲面图。
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。
subplot 的前两个输入表示每行和每列中的绘图数。第三个输入指定绘图是否处于活动状态。例如，在图窗窗口的 2×2 网格中创建四个绘图。
t = 0:pi/10:2*pi;
[X,Y,Z] = cylinder(4*cos(t));
subplot(2,2,1); mesh(X); title('X');
subplot(2,2,2); mesh(Y); title('Y');
subplot(2,2,3); mesh(Z); title('Z');
subplot(2,2,4); mesh(X,Y,Z); title('X,Y,Z');
以上是关于Matlab文档学习的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
MATLAB的官方网站上其实有很多MATLAB的学习和使用资料(文档视频都有不少)
MATLAB Support Package for USB Webcams 的使用方法(MATLAB调用摄像头后的使用方法)