第2講MATLAB數據和基本函數2.1MATLAB數據的特點1．矩陣是MATLAB最基本、最重要的數據對象。單個數據(標量)可以看成是矩陣的特例。2．MATLAB基本數據類型數值字符結構型數據(Structure)單元型數據(Cell)。矩陣數據的存儲規則(存儲順序)：列優先存儲主要分類：整型(int)：8位、16位、32位、64位；

有符號(如，int8)、無符號(如，uint8)

intmax、intmin函數。如intmax(‘int8’).浮點：單精度single（32位）、雙精度double（64位，用最多）realmax、realmin函數;例如realmax(‘single’)

數據類型轉換，例如：b=single(a)邏輯：是1、非0字符：‘字符串’結構型、單元型：數據組合函數句柄：高級編程中使用

Matlab中的分類：

double--Doubleprecisionfloatingpointnumberarray(thisisthetraditionalMATLABmatrixorarray)logical--Logicalarraychar--Characterarraycell--Cellarraystruct--Structurearrayfunction_handle--FunctionHandleint8--8-bitsignedintegerarrayuint8--8-bitunsignedintegerarrayint16--16-bitsignedintegerarrayuint16--16-bitunsignedintegerarrayint32--32-bitsignedintegerarrayuint32--32-bitunsignedintegerarray<class_name>--Customobjectclass<java_class>--Javaclassnameforjavaobjects用class函數進行數據類型判斷如：class(a)2.2變量

變量是任何程序設計語言的基本要素之一，MATLAB語言當然也不例外。

與常規的程序設計語言不同:

不要求事先對所使用的變量進行聲明，也不需要指定變量類型，MATLAB語言會自動依據所賦予變量的值或對變量所進行的操作來識別變量的類型。

在賦值過程中如果賦值變量已存在時，MATLAB語言將使用新值代替舊值，并以新值類型代替舊值類型。

舉例：1、a=9；sqrt（a）；OK！

2、a==9;新變量類型替代了原類型

3、b=int8(9);sqrt(b)；

不支持2.2.1變量的命名在MATLAB中，變量名是以字母開頭，后接字母、數字或下劃線的字符序列，長度不超過31位（第31個字符之后的字符將被MATLAB語言所忽略）。在MATLAB中，變量名區分字母的大小寫。MATLAB提供的標準函數名以及命令名必須用小寫字母。在未加特殊說明時，一切變量為局部變量，即在其調用的M文件內有效。若要將變量定義為全局變量，則應當對變量進行說明，即在該變量前加關鍵字global。

2.2.2賦值語句MATLAB賦值語句有兩種格式：(1)變量=表達式，將表達式的值賦給變量(2)表達式，將表達式的值賦給ans（默認）一般地，運算結果在命令窗口中顯示出來。如果在語句的最后加分號，那么，MATLAB僅僅執行賦值操作，不再顯示運算的結果。在MATLAB語句后面可以加上注釋，注釋以%開頭，后面是注釋的內容。

例2.1

計算表達式的值，并將結果賦給變量x，然后顯示出結果。在MATLAB命令窗口輸入命令：

x=(5+cos(47*pi/180))/(1+sqrt(7)-2*i)%計算表達式的值

2.2.3數據的輸出格式MATLAB用十進制數表示一個常數，具體可采用日常記數法和科學記數法兩種表示方法。數據輸出時用戶可以用format命令設置或改變數據輸出格式，格式為：format格式符;

也可以通過file菜單|preferences對話框設定。注意，format命令只影響數據輸出格式，而不影響數據的計算和存儲。2.2.4預定義變量1、常量；2、默認變量名在MATLAB工作空間中，還駐留幾個由系統本身定義的變量，它們有特定的含義?？梢灾匦沦x值，但在使用時，應盡量避免對這些變量重新賦值。 名稱值i、j虛數單位piπeps浮點數相對誤差NaN不定值Realmin最小正浮點數Realmax最大正浮點數ans默認結果beep發警告聲Inf無窮大

2.2.5內存變量的管理

1.內存變量的顯示與刪除

who和whos這兩個命令用于顯示在MATLAB工作空間中已經駐留的變量名清單。clear命令用于刪除MATLAB工作空間中的變量。注意，預定義變量不能被刪除，而是恢復（reset）。

2.工作空間瀏覽器

(1)工作空間瀏覽器的啟動

(2)工作空間瀏覽器的操作

3.內存變量文件利用MAT文件(.mat)可以把當前MATLAB工作空間中的一些有用變量長久地保留下來。MAT文件的生成和裝入由save和load命令來完成。常用格式為：

save文件名[變量名表]

load文件名[變量名表]也可以通過工作空間瀏覽器進行。2.3字符串字符串是用單撇號括起來的字符序列。例如，'CentralSouthUniversity'。若字符串中的字符含有單撇號，則該單撇號字符應用兩個單撇號來表示。字符串是以ASCII碼形式存儲的。

字符串命令和函數abs(str)和double(str)獲取字符串矩陣所對應的ASCII碼數值矩陣char(n)把ASCII碼矩陣轉換為字符串矩陣size(a)查看字符數組的維數num2str(f)數字轉換到字符串int2num(f)整數轉換到字符串mat2num(A)矩陣轉換到字符串str2num(str)字符串轉換到數字blanks(n)生成n個空字符串deblank(str)返回沒有后續空格的字符串lower(str)轉換小寫upper(str)轉換大寫strcmp(str1,str2)比較str1和str2，相等返回1，否則返回0stricmp(str1,str2)同上，但不區分大小寫strncmp(str1,str2,n)比較str1和str2中前n個字符，相等返回1，否則返回0strncmpi(str1str2,n)同上，但不區分大小寫findstr(str1,str2)在str1中查找str2的起始位置strrep(str1,str2,str3)在str1中含有str2的所有位置用str3代替strtok(str1,str2)返回str1中含有str2的第一個標記前所有的str1的部分。如果str2沒有指定，則返回str1中不含空格的第一個序列strcat(str1,str2,…)將字符串連接起來strvcat(str1,str2,…)將字符串連成一個列向量strmatch(key,strs)檢查strs中的各行，返回一個向量，它包含了行以字符串key開頭的行號

例如：strmatch('max',strvcat('max','minimax','maximum'))eval(str)執行str中包含的matlab命令；evaluationselection

例如

t=pi;m='[t,sin(t),cos(t)]';y=eval(m)y=3.14160.0000-1.00002.4結構型變量2.5.1結構數據

MATLAB通過使用結構（Structure）數據類型把一組不同類型的數據同時又是在邏輯上相關的數據組成一個有機的整體，以便于管理和引用。2.5.2定義方法1、用指針操作符“.”直接定義；2、用函數struct定義>>a.type=‘big';>>a.color=‘red’;>>a.x=3;>>a=type:'big'color:'red'x:31、直接定義：2、函數定義：>>s=struct('type','big','color','red','x',3)單元（Cell）數據的概念與結構有些類似，也是把不同屬性的數據放在一個變量中。所不同的是：結構變量的各個元素下有成員，每個成員都有自己的名字，對成員的引用是：結構變量名.成員名。單元矩陣的各個元素就是不同類型的數據，用帶有大括號下標的形式引用單元矩陣元素。2.5單元型變量（細胞型）單元型變量的創建使用大括號

>>A={1:4,[12;34],'abcd'}A=[1x4double][2x2double]'abcd‘對細胞逐一賦值

>>c{1,1}=1:3;>>c{1,3}='abcd';>>cc=[1x3double][]'abcd‘使用cell創建大小合適的空矩陣

>>d=cell(2,4)d=[][][][][][][][]相關函數celldisp(cell)逐個顯示cell的每個元素的值cellplot(cell)顯示cell的結構圖基本數學函數三角函數1.sin(x)、cos(x)、tan(x)功能：正弦、余弦、正切，x為弧度2.asin(x)、acos(x)、atan(x)功能：反正弦、反余弦、反正切3.sec(x)、csc(x)功能：正割、余割4.asec(x)、acsc(x)5.sinh(x)、coth(x)、tanh(x)、coth(x)6.asinh(x)、acosh(x)、atanh(x)、acoth(x)7.sech(x)、acsch(x)8.asech(x)、acsch(x)指數和對數函數1.exp(x)功能：指數函數，e的x次2.log(x)功能：自然對數，即ln(x)3.log10(x)功能：常用對數4.log2(x)功能：以2為底的對數5.pow2(x,f)功能：X乘2的f次7.sqrt(x)功能：平方根復數函數1.abs(z)功能：絕對值和復數模2.angle(z)功能：相角3.conj(z)功能：復共軛4.imag(z)功能：復數虛部5.real(z)功能：復數實部6.cplxpair(v)功能：將向量v中的復數排序成共軛對，并且各元素按實部遞增排序，若v中的一個元素在v中沒有他自己的共軛復數，則返回錯誤信息。取整和求余函數1.fix(x)功能：朝零方向取整2.floor(x)功能：朝負無窮大方向取整，求小于或等于x的整數3.ceil(x)功能：朝正無窮大方向取整，求大于或等于x的整數4.round(x)功能：朝最近整數取整（四舍五入），如果x是向量，則適用于所有元素5.gcd(x,y)功能：求x和y的最大公因子6.lcm(x,y)功能：求正整數x和y的最小公倍數7.mod(x,y):取模功能：模數7.rem(x,y)：取余功能：除后余數，與mod的區別：rem(x,y)，x-n.*y，n=fix(x./y)mod(x,y)，x-n.*y，n=floor(x./y)當除數與被除數的符號相同時，rem和mod的結果是完全相同的；當除數與被除數的符號不相同時，結果不同8.sign(x)功能：符號函數，正得1，負得-1，零得09.rat(x)功能：求x的分數表達式10.rat(x,tol)功能：帶相對誤差tol的x的分數表達式邏輯函數1.all(x)功能：