MATLAB 语言入门PDF

### MATLAB 语言入门知识点详解 #### 一、MATLAB简介 **1.1 MATLAB发展史** - **起源**: MATLAB 的名字是由 "Matrix" 和 "Laboratory" 的前三个字母组合而成，意指“矩阵实验室”。它最初是由时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的 Cleve Moler 在20世纪70年代为了简化学生的编程负担而创建的一组调用 LINPACK 和 EISPACK 软件库的接口。 - **商业化**: 1984年，Cleve Moler 与 Jack Little 和 Steve Bangert 合作成立了 MathWorks 公司，并正式将 MATLAB 推向市场。这一时期，MATLAB 的内核改为 C 语言编写，并增加了数据可视化功能。 - **发展历程**: 自1993年推出4.0版本以来，MATLAB 经历了多个重大版本更新，包括 1997年的 5.x 版本、2000年的 6.0 版本、2003年的 6.5 版本以及 2004年的 7.0 版本。这些版本不仅增强了数值计算能力，还引入了更丰富的数据类型、面向对象的支持、更快的数据可视化能力和更广泛的应用开发工具。 **1.2 MATLAB语言基础** - **变量命名**: 变量名必须以字母开头，可以包含字母、数字和下划线。例如 `myVar1` 是有效的变量名，而 `1myVar` 或 `_myVar` 则不是。MATLAB 区分大小写，因此 `myVar` 和 `MyVar` 表示两个不同的变量。 - **预定义变量**: MATLAB 提供了一系列预定义变量，如 `ans` (存储最近一次未赋值的计算结果)、`eps` (机器精度)、`i/j` (虚数单位)、`pi` (圆周率)、`NaN` (非数字) 和 `Inf` (无穷大) 等。 - **基本数据类型**: - **双精度数值矩阵**: MATLAB 中最基本也是最常用的数据类型，适用于大多数数值计算任务。 - **字符串**: 用于文本处理。 - **细胞数组**: 一种灵活的数据容器，每个元素可以存储不同类型的数据。 - **结构体**: 用于组织相关的数据，例如记录一个人的信息（姓名、年龄等）。 - **类与对象**: 支持面向对象编程，允许用户定义自己的数据类型和行为。 **1.3 MATLAB命令窗口** - **命令窗口**: 用户与 MATLAB 交互的主要场所。用户可以在其中输入命令并查看结果。 - **函数调用**: 函数调用非常直观，例如 `inv(a)` 用于计算矩阵 `a` 的逆。 - **大小写敏感性**: MATLAB 是大小写敏感的语言，因此变量 `a` 和 `A` 是不同的。 - **在线帮助**: 输入 `help` 可以获取所有内置函数的帮助文档；输入 `demo` 可以运行演示示例。 #### 二、运算初探 - **算术运算**: 包括加 (`+`)、减 (`-`)、乘 (`*`)、除 (`/`) 等基本算术操作。 - **逻辑运算**: 包括逻辑与 (`&`)、逻辑或 (`|`)、逻辑非 (`~`) 等。 - **比较运算**: 包括小于 (`<`)、大于 (`>`)、等于 (`==`) 等比较操作。 - **特殊运算**: 如矩阵乘法 (`*`) 与元素级乘法 (`.*`) 的区别。 #### 三、二维平面绘图 - **基本绘图**: 使用 `plot` 函数绘制二维曲线。 - **自定义样式**: 可以设置线条样式、颜色、标记等。 - **轴线控制**: 控制坐标轴的范围、标签等。 - **添加注释**: 添加图例、标题、文本标注等。 #### 四、三维立体绘图 - **三维曲线**: 使用 `plot3` 函数绘制三维曲线。 - **三维表面**: 使用 `surf` 或 `mesh` 函数绘制三维表面。 - **视角调整**: 控制视点的位置、投影方式等。 - **光照效果**: 添加光源来增强三维图形的视觉效果。 #### 五、GUI设计环境 - **创建GUI**: 使用 GUIDE (GUI 开发环境) 创建图形用户界面。 - **组件布局**: 设计按钮、文本框等用户界面组件的布局。 - **事件处理**: 编写响应用户操作的回调函数。 - **定制外观**: 调整界面的颜色、字体等外观属性。 通过以上知识点的学习，初学者可以对 MATLAB 有一个全面的基础了解，并能够进行基本的编程操作、数据处理和可视化工作。随着实践经验的积累，还可以进一步探索 MATLAB 的高级特性和各种专业工具箱。