初学数模-MATLAB Quick Start！ Part I

    MATLAB这个语言灰常牛B你们都知道，封装性良好且支持混合编程。好比...

    

    OK，如今咱们打开MATLAB

        

    Hint: 官方帮助文档很给力！

    在MATLAB程序中，因为矩阵运算的重要，咱们能够理解为“一切变量皆向量”。

    学习语言时，许多时候咱们都从Hello World开始，在MATLAB中，这一个程序是这样的：

disp('Hello World!');

    恩，确实只须要一行...

    按你胃(Anyway)，咱们还能够给一个变量赋值

a = 2

    还可让给一个变量赋值为向量

a = [1 2 3 4]

    而后，再试一下矩阵

a = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 10]

    Hint：试一试这些命令，看看程序返回的是什么，再在末尾加上分号(;)试一试！

    

    工做区：当前在工做区（workspace）可用的变量叫作Workspace Varibles。好比，咱们运行这两条命令：

A = magic(4);
B = rand(3,5,2);

    而后，你就能够在workspace看到它们

    

    另外，咱们能够随时使用whos命令来查看当前变量的属性

    

    还能够这样。。

      

     MATLAB运算符：在程序中的加减乘除仍是用咱们熟悉的+、-、*、/，不过在MATLAB中还有一个“左除”，即\，有A\B = B/A。

    矩阵乘除运算直接能够用（*/\）这三个符号运算，另外还有点乘（.*）符号表示对应位置相乘，点除、点方(.^n)同理。

    不妨本身试一下 B = A.*A

    输出格式：试一试输入format long命令，再输入C = B * inv(B)。再把long换成short再试一下

    级联：即把两个矩阵链接起来，通常有两种方式——横向（C = [A,B]）和纵向（C = [A;B]）两种方式

    注释：打一个百分号，在这一行后面写注释便可

    复数：虚部用i或j表示便可，如：

c = [3+4i, 4+3j; -i, 10j]

    矩阵元素的索引：好比A是一个4*4的矩阵，MATLAB提供了两种索引方法：一是A(行,列)，如A(4,2)表示A中第4行第2列的元素；二是A(index)，其中index是按列向下数（和C/C++的按行从左往右恰好相反），如A(3)表示第一列第三行的元素，A(8)表示第4行第2列的元素

    Hint：试一试越界的index（如A(17)和A(5,3)），会有什么后果？

    那么要同时取几行或几列，要怎么作呢？

    这时可使用冒号：如A(1:3,2)就是矩阵A的1-3行第二列的元素；A(3,:）是矩阵A第三行

    冒号还能够这样用：

start:step:end

    如D = 0:10:100运行后，D = [0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100]

    保存变量到文件：save命令，以.mat为后缀便可，如 save myfile.mat

    从文件载入变量：load命令，如load myfile.mat

    如何清空：clear命令清空变量，clc命令清空执行过的命令

    字符串：MATLAB中的字符串操做和C/C++中相似（就连字符串处理函数的取名也和C/C++差很少。。），这里推荐这篇博文：http://www.cnblogs.com/emanlee/archive/2012/09/13/2683912.html

    和普通变量同样，字符串也是“向量”，所以也能够级联。具体命令为：好比此时b = 'tencent'，执行a = ['str',b]；a就变为'strtencent'。

f = 71;
c = (f-32)/1.8;
tempText = ['Temperature is ',num2str(c),'C']

    其中num2str函数能够把数字转化成字符串形式。

    接下来，咱们来看看如何绘制2D和3D的图像吧！

    2-D做图利器--plot函数： 先来看个例子，如何绘制y=sin(x)的图像

x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
plot(x,y)

    这时候就能够看到图像了。而后能够加上这些命令美化一下

xlabel('x')
ylabel('sin(x)')
title('Plot of the Sine Function')

    

    Hint：试一下将plot(x,y)改成plot(x,y,'r--')绘制出的图像！

    若是要在一张图上绘制多条曲线，则能够用hold on命令

x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
plot(x,y)
hold on %继续在这个Figure上做图
z = cos(x);
plot(x,z,'r--')
xlabel('x')
title('Plot of the Sine and Cosine Function')
legend('sin','cos')

    

    3-D做图利器--surf/mesh函数：

    3D图像能够用meshgrid函数作一个平面，再根据函数方程做图；也能够用参数方程做图。

%作 z=x*e^(-x^2-y^2) 的图像
[X,Y] = meshgrid(-2:.2:2);    %构造平面
Z = X .* exp(-X.^2 - Y.^2);   %构造图形
subplot(2,1,1); surf(X,Y,Z); title('surf');  %使用surf做图
subplot(2,1,2); mesh(X,Y,Z); title('mesh');  %使用mesh做图

    

    上边是用surf函数作的图，下面是用mesh函数作的图，喜欢哪一个就用那个啦~

    Hint：查阅一下MATLAB官方文档的subplot函数！

    而后咱们用参数方程作个图：

t = 0:pi/10:2*pi;
[X,Y,Z] = cylinder(4*cos(t));    %即p=4cost
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');

        

MATLAB编程

    在MATLAB中编辑文件（若是没有，自动建立.m文件）：edit Calcmean

    至于什么循环、条件分支语句，聪明的你确定一看就能明白：

%Calcmean.m
%计算随机生成数的平均值
clear;            %清除工做区
nsamples = 5;
npoints = 50; 
k = 1;

while k<=nsamples  %循环
    iterationString = ['Iteration #',int2str(k)];
    disp(iterationString)
    currentData = rand(npoints,1);
    sampleMean(k) = mean(currentData)    
    k = k+1;
end
%若是去掉 k = k+1; 一句，并把while一行换为for k = 1:nsamples，获得的结果是同样的

overallMean = mean(sampleMean)
if overallMean < .49
    disp('Mean is less than expected');
elseif overallMean > .51
    disp('Mean is greater than expected');
else
    disp('Mean is within the expected range');
end

    按下工具条里面绿色的“Run”，就能够运行它了！（PS：感受跟Python同样同样的！）

    Hint：查阅一下官方文档对mean函数的介绍！

    Hint：官方文档快速查阅命令有doc和help，如

doc mean
help mean

    分别试一下吧！

    不知不觉写了一下午，没想到我也能一口气写出3400字的博文，那么MATLAB Quick Start : Part I 就到这里吧！

    参考文献：

    [1]The MathWorks, Inc. MATLAB® Primer . 2015(24) ： 2-31.