第三讲 MATLAB语言(二) 基 础

MATLAB语言概述 一、MATLAB简介 二、MATLAB安装 三、MATLAB特点 四、一个MATLAB图像处理的实例

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MATLAB语法结构 基本语句： [变量1,变量2,...]=表达式(参数1,参数2,...) 常量 3e8、[1,2;3,4] 永久变量 pi、i 算术运算符 +、-、*、/ 表达式 运算符 关系运算符 >、<、= 逻辑运算符 &、|、~ 内部函数 sin、cos 函 数 工具箱扩展函数 imread 自定义函数 myf

MATLAB语言基础 一、MATLAB的数 据 二、MATLAB的运 算 符 三、MATLAB的函 数 四、MATLAB的矩阵产生

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一、MATLAB的数 据 1、数值表示方式 MATLAB环境下的数值（矩阵的元素）一般采用十进制，可以带小数点和正负号，以下数值都是合法的： 5 +10 -20.56 0.0045 -1000. 1.3e-4 100e20 -0.023e-012

一、MATLAB的数 据（续） 2、数值显示格式 short －短整数 ，long－长整数 short e－8位指数，long e－16位指数 short g－显示8位，long g－显示16位 hex－十六进制 ，bank－货币格式 +－显示正负号 ，rational－有理数格式

一、MATLAB的数 据（续） 3、永久变量 realmin－最小浮点数 realmax－最大浮点数 eps－容差变量，定义1.0到最近浮点的距离 pi-圆周率 inf－正无穷大，(1/0) nan-非数，(0/0) i,j-虚数单位 举例1：r=1/0，1/r（无穷大使用） 举例2：r=0+realmin，sin(r)/r

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二、MATLAB的运 算 符 1、算术运算符 “＋”－加，“－”－减，“＊”－乘，“／”－除 “∧”－幂，“．”－点运算 例1：[5＋2×(7－3)]÷2^3 例2：[(3+4i)×(5+6i)]^0.1 例3：1÷0， (-1)^-1.5， 0÷0

二、MATLAB的运 算 符（续） 复数计算 1、直角坐标：z=a+bi 例：z=2.73+5.48i 2、极坐标：z=r*exp(i*s) 例：z=2*exp(i*pi/3) 3、四个函数： real(z)-实部，imag(z)－虚部 abs(z)-模， angle(z)-辐角

二、MATLAB的运 算 符（续） 2、关系运算符 “<”－小于，“<=”－小于等于，“==”－全等于 “>”－大于，“>=”－大于等于，“~=”－不等于 关系运算结果仅为0和1。 例1：a=3>=10 例2：A=[1,2,3;4,5,6];B=4*ones(2,3) B<=A 例3：b=4 b<=A

二、MATLAB的运 算 符（续） 3、逻辑运算符 “&”－与，“|”－或，“~”－非 逻辑运算的结果仅为0和非0（1）。 c=(a&b)|(a&b) 关系运算其次 d=a&b-a<=1 逻辑运算最低

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三、MATLAB的函 数 1、基本函数 sin-正弦， cos-余弦， tan-正切， cot-余切 asin-反正弦，acos-反余弦，atan-反正切，acot-反余切 fix-朝零方向取整， ceil-朝正无穷大方向取整 round-四舍五入取整，floor-朝负无穷大方向取整 log10-常用对数， log-自然对数 exp-指数， sqrt-平方根 sign-符号函数， conj-复数共轭

三、MATLAB的函 数（续） 2、自定义函数 * 在命令行内建立函数： f=inline('sin(x)+cos(x)'); 计算sin(2.0)+cos(2.0)：f(2.0) * 用函数文件的方式： 建立sincos.m文件: % 这是一个简单的函数文件 % 本函数用于计算 sin(x)+cos(x) 的值 % 函数形式为：y=sin(x)+cos(x) function y=sincos(x);% 定义函数 y=sin(x)+cos(x);

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四、MATLAB的矩阵产生 1、矩阵的几种样式 * 1×1矩阵：代表标量 a=3 * 1×N矩阵：行向量 b=[1,2,3] * N×1矩阵：列向量 c=[1;2;3] * N×N矩阵：方阵 d=[1,2;3,4] * M×N矩阵：一般的矩阵 e=[1,2,3;4,5,6]

四、MATLAB的矩阵产生（续） 2、直接用数据产生矩阵 例1：A=[11 12 13;21 22 23;31 32 33] 两种方法是等效的。注意：空格、逗号和分号 例2：x=pi/6 B=[sin(x),cos(x);cos(x),-sin(x)]

四、MATLAB的矩阵产生（续） 3、利用增量产生矩阵 * [初值:终值]－建立增量为1的行向量 例：x=1:10(等价于x=[1:10]) * [初值:增量:终值]－按增量建立行向量 例：x=1:0.1:1 * x=linspace(初值,终值,n)-创建两个数之间n个数的行向量 例：x=linspace(0,pi,11) x=linspace(0,1,11)*pi

四、MATLAB的矩阵产生（续） 4、利用函数产生矩阵 * zeros(m,n) －零矩阵 zeros(5) * ones(m,n) －1矩阵 ones(5) * eye(m) －单位矩阵 eye(5) * randn(m,n) －随机数矩阵 randn(5) * magic(n) －n维魔鬼矩阵 magic(5) * pascal(n) －n维pascal矩阵 pascal(5) * gallery(m,n)－一个测试矩阵 gallery(5)

四、MATLAB的矩阵产生（续） 5、利用矩阵产生矩阵 * diag(A) －返回矩阵A对角元素成列向量 * diag(v) －以向量v作对角元素创建矩阵 * flipud(A) －矩阵上下翻转 * fliplr(A) －矩阵左右翻转 * rot90(A) －矩阵逆时针翻转90度 * tril(A) －提取矩阵A的下三角矩阵 * triu(A) －提取矩阵A的上三角矩阵

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五、MATLAB的矩阵操作 1、寻访矩阵中的数据 x=[1 2 3 4 5] %产生1×5的数组 b=x(3) %寻访数组x的第3个元素 b=x(3:end) %寻访第三个元素到最后一个 b=x(find(x>3)) %由大于3的元素构成数组 b=x(3:-1:1) %由前3个数到排成数组 b=x([1 2 3 4 4 3 2 1]) %对元素的重复访问

五、MATLAB的矩阵操作（续） 2、修改数据 x=[1,2,3;4,5,6;7,8,9] %产生3×3的矩阵 b=x(find(x>4)) %大于4的元素构成数组 x(2,2)=10 %2行2列值改为10 x(3,:)=20 %第3行的值改为20 x=ones(5) %产生5×5全为1的矩阵 x(2:4,2:4)=0 %第2、3、4行的 第2、3、4列元素改0

五、MATLAB的矩阵操作（续） 3、插入、重排、提取、拉长、置空 插入：x=4:6;A=[x-3;x;x+3] %插入创建新矩阵 重排：B=A(3:-1;1;1:3) %以逆序重排行 提取：C=A(1:2;2:3) %A的部分 拉长：D=A(:) %拉长成列 置空：B(:,2)=[] %删除B的第二列

五、MATLAB的矩阵操作（续） 4、矩阵的规模 A=[3:6;1:4] %产生2×4的矩阵 s=size(A) %返回s为[行数 列数] [r,c]=size(A) %返回r为行数，c为列数 r=size(A,1) %只返回行数 c=size(A,2) %只返回列数 n=length(A) %返回行数、列数最大者