上课时间：周二、四（ 7 、 8 节） 地点：西 2- 西 305

上机时间：周一、三（ 7 、 8 节） 地点：计算机教学实验中心 教 1 南 3 层西头（网络中心隔壁）网上交作业时间：周三上机作业，截至当周周日晚 12:00周一上机作业，截至当周周三晚 12:00 gdjiang@mail.xjtu.edu.cn

基本要求：(1) 了解 Matlab 的各种数据类型；(2) 掌握 Matlab 的运算符与操作符的含义和用法 ；(3) 掌握 Matlab 基本表达式并了解其常用函数分类；(4) 熟练掌握 Matlab 的程序结构（顺序结构、循环结构和分支结构）与流程控制语句 ；(5) 了解并初步掌握 Matlab 的数据文件的读写； (6) 学会 Matlab 的 M 文件的编写方法，包括命令文件和函数文件。了解 M 件的调试命令和调试方法。

第 2 章 Matlab 语言程序设计

第 2 章 Matlab 语言程序设计 1 、 Matlab 数据类型

变量和常量数字变量的格式字符串单元型变量结构型变量矩阵、向量多项式

第 2 章 Matlab 语言程序设计 a) 变量和常量 变量 ( 包括函数 ) 的命名规则：由英文字母、数字和下划线混合组成，不得包含空格和标点 ；第一个字符必须是英文字母，最多包括 31 个字符 ； 对字母的大小写敏感。 局部变量和全局变量 永久变量（常量）只能在某一函数体内使用，而不能从其他函数和 Matlab工作空间访问的变量，就是局部变量。在几个函数及 M atlab 函数中都能使用的变量就是全局变量。 （全局变量名应尽可能大写，并由 globe 声明）

第 2 章 Matlab 语言程序设计

Matlab 永久变量

第 2 章 Matlab 语言程序设计 b) 数字变量 Matlab 内部的每一个数据元素都是用双精度数（ double ）来表示和存储的。变量输出时用户可以用 format 命令设置或改变输出格式。短格式 (Short) ： 1.3333 0.0000短格式 e 方式 (Short e) ： 1.3333e+00 1.2345e-06短格式 g 方式 (Short g) ： 1.3333 0.0长格式 (Long) ： 1.33333333333333 0.00000123450000长格式 e 方式 (Long e) ： 1.33333333333333e+00 1.2345000000000e-06长格式 g 方式 (Long g) ： 1.33333333333333 0.0000012345银行格式 (Bank) ： 1.33 0.00十六进制格式 (Hex) ： 3ff555555555 3eb46231abfd71

+ 格式 (+) ： ++有理数（ Rational ）： 1/3 2469/2000000000

第 2 章 Matlab 语言程序设计 c) 字符串

所有字符串都用单引号括起来。 >> s='matlab '字符中中的每个字符（包括空格）都是字符串变量

( 矩阵或向量 ) 中的一个元素。字符串中的字符以 ASCII 码形式储存并区分大小 ，用函数 abs 可以看到字符的 ASCII 码。在 Matlab 中，字符串和字符矩阵基本上是等价的。

>> s=['matlab'] 等价于 >> s='matlab '

第 2 章 Matlab 语言程序设计 字符串函数

第 2 章 Matlab 语言程序设计 字符串举例：>> A= 'China '' 中国 ''' 　 　 　 　 　 　 　 ；输出带引号的汉字　　>> B=' 我是好学生 '>> c='I am fine.'>> s3=char('s', 'y','m','b','o','l','i','c') 　 　 　 ；用函数 char 生成字符串>> double(s3') 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　；字符串转换为数值代码>> abs(s3')>> cellstr(s3) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ；字符矩阵转换为字符串>> b=num2str(a) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 ；数字转换为字符串比较　　 >> b*2 　和　　 str2num(b)*2>> ab=[A,' ',B,'.'] >> AB=[' 中国 ';' 北京 ']

第 2 章 Matlab 语言程序设计 d) 单元型变量 单元型变量是一种比较特殊的数据类型，本质上讲，单元型变量实际上是一种以任意形式的数据为元素的多维数组。单元型变量可以存放任何类型、任何大小的数据， 其大小是不定的。>> A=[1,2;3,4]A = 1 2 3 4>> B={1:4, A, 'abcd'}B = [1x4 double] [2x2 double] 'abcd'

B 为单元型变量（用花括号）>> cellplot(B)

>> celldisp(B)

第 2 章 Matlab 语言程序设计

>> D.a1='abcd';>> D.a2=1;>> D.a3=[1,2,3,4];>> DD = a1: 'abcd' a2: 1 a3: [1 2 3 4]

D 为结构型变量

e ） 结构型变量 结构型变量是另一种可以将不同类型数据组合在一起的数据类型，与单元型变量的不同在于结构型变量是以指针方式来传递数据的。>> C=struct('c1',1,'c2',B,'c3','abcd')C = 1x3 struct array with fields: c1 c2 c3

C 为结构型变量

第 2 章 Matlab 语言程序设计 f) 矩阵、向量Matlab 是以矩阵为基本运算单元的，数组作为独立的计算单元实体是不存在的，它的建立、存储完全等同于矩阵，只是计算时在符号上做了不同的约定。向量是组成矩阵的基本元素之一。可以把行向量看成 1n 阶矩阵，把列向量看成 n1 阶矩阵。向量的基本运算采用数组运算法则。

第 2 章 Matlab 语言程序设计 h)多项式 多项式是以向量的形式表达的。可以是列向量也可以是行向量。>> p=[1,2,3]>> poly2sym(p)ans =x^2+2*x+3>> m=[3;4;5]>> poly2sym(m)ans =3*x^2+4*x+5

],,...,[...)(

110

11

110

nn

nnnn

aaaaPaxaxaxaxP

第 2 章 Matlab 语言程序设计 2 、运算符与操作符

数学运算符

操作符

冒号“ ：” 可以用来产生向量；用作矩阵的下标，部分地选择矩阵元素；进行行循环操作。续号“ …” 表示一行未完，而在下一行继续； 分号“ ；”在方括号中，表示矩阵中行的结尾；用在每行的结尾，则 不显示该行运算的结果。

第 2 章 Matlab 语言程序设计

第 2 章 Matlab 语言程序设计 关于逻辑真假的规定：在所有的关系表达式和逻辑表达式中，输入的任何非 0 数都被看作是“ 逻辑真”，而只有 0 才被认为是“ 逻辑假”； 所有关系表达式和逻辑表达式的计算结果是一个由 0 和 1 组成的“ 逻辑矩阵（ Logical Array ”） 。矩阵中的 1 表示“ 真”， 0 表示“ 假”；逻辑矩阵是一种特殊的数值矩阵。与“ 数值类”有关的操作和函数对它也适用；但它又不同于普通的“ 数值”，它还表示对事物的判断结论“ 真”与“ 假” 。

第 2 章 Matlab 语言程序设计 关系操作符

逻辑操作符

MATLAB 的关系操作符运算法则： 当两个变量是标量 a 和 b 时 ◆若 a 、 b 之间关系成立，则关系运算结果为 1 ； ◆若 a 、 b 之间关系不成立，则关系运算结果为 0 ； 当两个维数相同的矩阵 A 和 B 比较时，矩阵 A 、 B 比较的是相同位置的元素，按标量的运算规则逐个进行。关系运算的结果是一个和 A 维数相同的矩阵，它的元素由 0 和 1 组成。 当一个矩阵 A 和一个标量 b 比较时，把标量 b 和矩

阵 A 的每一个元素按标量关系运算规则逐个比较。关系运算的结果是一个和数组 A 维数相同的矩阵，它是由 0 和 1 组成。 优先级 由高到低为算术运算、关系运算和逻辑运算。

第 2 章 Matlab 语言程序设计

第 2 章 Matlab 语言程序设计 >> A=[3,4,8;9,0,2;5,3,7]A = 3 4 8 9 0 2 5 3 7>> B=[4,4,1;7,8,4;5,1,7]B = 4 4 1 7 8 4 5 1 7>> E=(A>B)E = 0 0 1 1 0 0 0 1 0

>> NE=(A~=B)NE = 1 0 1 1 1 1 0 1 0>> A0=(A>5)A0 = 0 0 1 1 0 0 0 0 1>> B0=(B<=6)B0 = 1 1 1 0 0 1 1 1 0

关系运算举例

MATLAB 中逻辑操作符的运算法则： 如果两个标量 a 和 b 运算，则： ◆ a&b ： a 、 b 全是非 0 时，运算结果是 1 ，否则是 0 ；◆ a|b ： a 、 b 中只要有一个非 0 ，运算结果为 1 ； ◆~a ：当 a 是 0 时，运算结果是 1 ，否则是 0 。 如果两个维数相同的矩阵 A 和 B 参与运算，则： 将矩阵 A 和 B 相同位置上的元素按标量的运算规则逐个进行运算。运算的结果是返回一个由 0 和 1 组成的与 A 具有同样维数的矩阵； 如果标量 b 和矩阵 A 参与运算，则： ◆将标量 b 和矩阵 A 中的每个元素进行逻辑运算。逻辑运算的结果是返回一个由 0 和 1 组成的与 A 具有同样维数的矩阵； ◆逻辑“ 非”运算是一元运算符，服从数组运算规则； ◆在逻辑“ 与”、“ 或”、“ 非”三者中， “ 非”的优先级最高，“ 与”与“ 或”具有相同的优先级，从左向右执行。 通过 “（ ）”可以改变各操作符之间的优先级。

第 2 章 Matlab 语言程序设计

第 2 章 Matlab 语言程序设计 >> A=[3,4,8;9,0,2;5,3,7]A = 3 4 8 9 0 2 5 3 7>> B=[4,4,1;7,8,4;5,1,7]B = 4 4 1 7 8 4 5 1 7>> AB=A&BAB = 1 1 1 1 0 1 1 1 1

>> A_B=A|BA_B = 1 1 1 1 1 1 1 1 1>> C=~AC = 0 0 0 0 1 0 0 0 0>> cc=(A>3)&(B<6)cc = 0 1 1 0 0 0 1 0 0

逻辑运算举例

第 2 章 Matlab 语言程序设计 3 、表达式及函数 Matlab 采用的是表达式语言，用户输入的语句由 Matlab 系统解释运行。用户可以在 Matlab 的命令窗口中键入命令，也可以在编辑器内编写应用程序。 Matlab 语句由表达式和变量组成，有两种最常见的语句形式： 表达式 变量＝表达式

>> t=6t = 6>> sin(5*t+6)ans = -0.9918>> y=sin(5*t+6)y = -0.9918

表达式由变量名、运算符、数字和函数名组成。表达式将按常规的优先纽从左至右执行运算；优先级的规定是指数运算级别最高，乘除运算次之；括号可以改变运算顺序；书写表达式时，赋值符“＝”和运算符两侧允许有空格，以增加可读性。但在复数或符号表达式中要尽量避免空格，以防出错；表达式的末尾加 “；” 时， Matlab系统只把数值赋给变量， 不显示计算结果；不加“；”时， Matlab 系统将会在该条语句的下面直接显示运算结果。

第 2 章 Matlab 语言程序设计

第 2 章 Matlab 语言程序设计 Matlab 有十分丰富的函数资源，总共分为 24 类。常用有一下几类：一般函数命令 (GENERAL);操作符与操作 (OPERATOR);数据类型和结构 (DATETYPE);基本矩阵和矩阵操作（ ELMAT);基本数学函数（ ELFUN);二维图 (PLOTXY);图形句柄 (GENGRAPH);三维图 (3DGRAPH);语言和程序设计 (LANGUAGE);文件输入输出函数 (IOFUN);符号工具箱 (SYNBOLIC) 。

（ 1 ）创建一个表达式 ，并求当 x=1, y=2 时的 z 值。 （ 2 ）计算 的值，其中 。（ 3 ）创建一个包含“ 她是我们班最好的学生”字符串。 （ 4 ）输入如下两个矩阵 A 和 B ，对矩阵 A 和 B 作关系运算，标识出两矩阵中元素相等的位置，元素值不等的位置，并标识出矩阵 A 中所有小于 0 的元素。

， （ 5 ）对（ 4 ）中的矩阵 A 和 B 作逻辑“ 或”、“ 与”运算，并标识出矩阵 B 中所有大于 2 并小于 5 的元素位置。

上机习题（ 1 ）13sin2

5457.014 5.175.375.02 22

yexz

xyx

ixy 1084

51 x

123312321

A

325823341

B