MATLAB编程与应用系列-第2章 数组及矩阵的创建及操作

Posted 2021-01-16

本系列教程来源于出版设计《基于MATLAB编程基础与典型应用书籍》，如涉及版权问题，请联系：[email protected]。 出版社：人民邮电出版社， 页数：525。

本系列教程目前基于MATLABR2006a，可能对于更高级版本的功能和函数有差异，教程中如有问题，请联系：[email protected]

MATLAB中的数学计算部分包括数值计算和符号计算两大部分，数值计算是MATLAB的核心，在数值计算过程中，同样需要辅以适当的符号运算，目前符号运算的发展也非常完善，同样得到广泛的应用。本章将主要介绍数值计算部分中的数组及矩阵的创建及寻访等操作，内容包括：

• 基本概念
• 数组及矩阵的创建和操作
• 多维数组

2.1 基本概念

本节将介绍MATLAB中的一些基本概念，包括常量、变量以及矩阵、数组。MATLAB编译环境中，主要的常量包括圆周率pi, 最小数值eps, 无穷大inf等。每一个编译器都有自身的变量命名法则，对于MATLAB同样如此，首先变量名不能以数字开头，不能与系统函数冲突，否则会出现意想不到的错误。而MATLAB之所以作为科学计算的首选工具，其原因在于MATLAB强大的矩阵和数组计算能力，下面的章节将详细介绍相关的概念。
###2.1.1 常量和变量

MATLAB经常使用的参变量可分为为常量和变量。例如下列的内容都是合法的常量。

1 -1.20 0.11e+10 -5e+2 0.5+5i

由于常量的使用比较简单，在此不做重点介绍。重点介绍经常使用的变量的定义和使用。

（1）变量的命名规则

变量的命名需要遵循以下几条规则。

• 变量名的组成可以是英文字母、数字和下划线。

• 变量名的第一个字符必须英文字母，并且区分大小写，例如out和Out是两个不同的变量。

• 变量名的长度不能超过63个字符，并且变量名中不能含有空格和标点符号。

注意：MATLAB已经定义的一些关键字不能作为变量名使用，例如程序控制流字if、while、for、return等。

用户在MATLAB中使用变量时一般不需要事先声明，系统会根据实际使用情况自动生成变量，并安排合适的存储空间，这一点与其他的编程语言不同，极大程度上方便了用户的使用。

（2）特殊变量

与C、C++等其他的编程语言不同，MATLAB除了用户自己可以定义和使用变量例外，系统还预先定义了一些特殊的变量和常数，见表2.1所示。这些特殊变量当MATLAB启动时驻留在内存。值得注意的是用户在定义自己的变量时，应该尽量的避免使用这些特殊变量名，以免造成逻辑上的错误。

特殊变量	取值
ans	运算结果的默认变量名
pi	圆周率π
eps	计算机的最小数
inf	无穷大，如1/0
NaN或nan	非数，如0/0、∞/∞、0×∞
i或 j	i=j=sqrt(-1)
nargin	函数的输入变量数目
nargout	函数的输出变量数目
realmin	最小的可用正实数
realmax	最大的可用正实数

注意：表中的变量名如果没有被用户使用，那么变量的值为系统的预定义值。如果用户对上表中的变量进行了重新赋值，则变量的值被临时覆盖，变为用户定义的值。此时可以在命令输入窗口中输入clear命令消除用户自定义的变量值。

作者：德特数据
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