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MATLAB入門之旅
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本文僅對常用命令做出簡單介紹，更詳細的信息可以在命令行輸入help 命令名或doc 命令名查看
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1. 變量命名
MATLAB 變量命名規則：以字母開頭，並且僅包含字母、數字和下劃線 (_)
2. 常用命令
% 在當前命令行按【向上箭頭】，可以編輯之前輸入過的命令（提高效率）
% 語句末尾加分號，運算結果不會在命令行顯示
clc; % 清除命令行窗口
clear; % 刪除所有工作區變量
clear name1 name2 name3;% 刪除工作區中的變量、腳本、函數或MEX函數name1 name2 name3
clearvars -except A B; % 刪除工作區中的所有變量，但變量A和B除外。
3. 創建等間距向量（冒號運算符和linspace命令）
x = first:distance:last; % distance 是元素間距，可爲負數；注意不要有[]
y = linspace(first,last,number_of_elements);
4. 創建矩陣、隨機數矩陣（rand）、全零矩陣（zeros）
p=[1 2 3;4 5 6] % 普通的2x3矩陣
x = rand(n); % 輸出一個 n×n 的隨機數矩陣
y = rand(n,m); %輸出一個 nxm 的隨機數矩陣
z = randi([iMin,iMax],n,m) % 包含iMin到iMax範圍的隨機整數，行數爲n列數爲m的矩陣
a = zeros(n); % n×n全零矩陣
b = zeros(n,m); % nxm全零矩陣
5. 保存和加載變量
save datafile data; % 將工作區變量 data 保存到名爲 datafile 的mat文件中
clear;
load datafile; % 從文件 datafile.mat 加載變量。
6. 數組索引
x = A(5,7); % 提取 A 的第5行第7列的值，然後將結果賦給變量 x
y = A(end,3); % 獲取變量 A 的最後一行第三列的值
z = A(end-1,3); % 獲取變量 A 的倒數第二行第三列的值
7. 提取多個元素（:）
x = A(2,:); % 創建一個包含 A 中第 2 行上所有元素的行向量
y = A(:,2); % 創建一個包含 A 中第 2 列上所有元素的列向量
z = A(1:3,:); % 創建一個包含矩陣 A 的第 1 行、第 2 行和第 3 行所有元素的矩陣
a = v(3); % 返回向量 v 的第 3 個元素（當v爲行向量或列向量時）
b = v(3:end); % 返回向量 v 的一個子集，其中包含從第三個到最後一個元素範圍內的所有元素
8. 更改數組中的值
% 通過組合使用[索引與賦值]來修改變量的元素
A(2,5) = 11; % 將 A 第2行第5列的元素值改爲11
v(3)=0.5; % 將 v 第3個元素改爲0.5
9. 數組與矩陣運算
x=[1 2 3];
y1=x+1; % 將1與 x 中所有元素相加，乘除類似
y2=2*x;
y3=x/3;
z=x+y; % 維度相同的數組可以相加
a = [1 2];
b = [3 4];
c = a*b; % 報錯，用於矩陣乘法的維度不正確。請檢查並確保第一個矩陣中的列數與第二個矩陣中的行數匹配
c = a.*b; % 正確，按元素相乘，結果爲[3 8]
10. 一些基本函數
zMax = max(z); % 將數組z中最大元素賦值給zMax
[zMax,izMax] = max(z); % zMax返回數組z的最大值，izMax返回其索引值
zRnd = round(z); % 對z中所有元素四捨五入
zSqrt = sqrt(z); % 對z中所有元素開根號
n = numel(z); % 返回z的元素總數目，例如z是2x3維矩陣，則n=6
zSize = size(z); % 返回z的維度大小
[zr,zc] = size(z); % zr返回z的行數，zc返回z的列數
zfft = fft(z); % 傅里葉變換返回信號的頻率信息，fft函數可以計算向量的離散傅里葉變換
11. 繪製向量圖
plot(x,y); % 可以使用 plot 函數在一張圖上繪製兩個相同長度的向量y=f(x)
plot(x,y,'r--o'); % 以上命令將會繪製一條紅色(r)虛線(--)，並使用圓圈(o)作爲標記
hold on; % 要在一張圖上先後繪製兩條線，請使用 hold on 命令保留之前的繪圖，然後添加另一條線，使用 hold off 命令返回到默認行爲
close all; % 關閉所有打開的圖窗窗口
plot(x); % 單獨繪製一個向量時，MATLAB會使用向量值作爲y軸數據，並將x軸數據的範圍設置爲從 1到n（向量中的元素數目）。
plot(x,'LineWidth',5); % 繪製一條線寬爲5的線
plot(sample,v1,'ro','LineWidth',4); % 試着繪製v1(y)軸對sample(x)軸的圖，使用紅色(r)圓圈(o)標記，線寬爲4
%使用 loglog 函數（用法同 plot 函數），在兩個座標軸上使用對數刻度
loglog(x,y);
title('Plot Title'); % 給圖片添加標題
ylabel('Density (g/cm^3)'); % 爲y軸添加標籤Density (g/cm^3)，同理有xlabel
legend('這條曲線是y'); % 添加圖例
12. 邏輯運算和變量
%就像數值運算符一樣，邏輯運算符也會被向量化。
% 關係運算符（例如 `>`、`<`、`==` 和 `~=`）執行兩個值之間的比較。相等或不相等比較的結果爲 1 (true) 或 0 (false)
test = pi>3; % 創建一個邏輯變量，其值爲1（邏輯變量值只能爲0或1）
%可以使用關係運算符將某個向量或矩陣與單個標量值進行比較。結果是與原始數組維度相同的邏輯數組
[5 10 5]>8; % 返回[0 1 0]
% 可以使用關係運算符對兩個數組的對應元素進行比較。這兩個數組的大小必須相同，其比較結果是與這兩個數組具有相同大小的邏輯數組
[5 10 5]>[4 11 6]; % 返回[1 0 0]
% MATLAB 包含 AND (&) 和 OR (|) 等邏輯運算符，可將多個邏輯條件組合在一起
x = (pi > 5) & (0 < 6); % x返回0
% 可以使用邏輯數組作爲數組索引，在這種情況下，MATLAB 會提取索引爲 true 的數組元素
v = v1(v1 > 6); % 提取 v1 中大於 6 的所有元素
% 可以使用邏輯索引在數組中重新賦值。
x(x==999) = 0; % 將數組 x 中等於 999 的所有值都替換爲 0
13. 決策分支
% 在僅滿足某一條件時才執行某個代碼段。可以使用 if 語句完成該操作。每個 if 語句都必須包含一個 if 關鍵字和一個 end 關鍵字，只有滿足條件時，纔會執行 if 和 end 關鍵字之間的代碼
x = rand;
if x > 0.5
y = 3; %只有 x > 0.5 纔會執行
end
% 通常，可能還希望在所設條件不成立時執行其他代碼。爲此，您可以使用 else 關鍵字，如下所示
x = rand;
if x > 0.5
y = 3;
else
y = 4;
end
14. for循環
% 常見的編程任務是重複執行某個代碼段。在 MATLAB 中，您可以使用 for 循環完成該操作。
for i = 1:3
disp(i)
end
% 請注意，for 循環包含單個 end 關鍵字，與 if 語句類似。
% 運行此代碼時，for 和 end 關鍵字之間的代碼在該示例中將被執行三次，因爲循環計數器 (i) 通過 1:3（1、2 和 3）進行計數。