数值分析MATLAB简介
随机矩阵
rand(n),rand(m,n),rand(n1,n2,…):构造n×n,m×n, n1×n2×…的随机矩阵
randn(n),randn(m,n),rand(n1,n2,…):同上,特用正态分布
rand(‘size(A)’),rand(‘seed’,a),rand(‘seed’):同上,带种子 a或取机器种子
MATLAB常用函数名
数学函数(中文意义略)
abs,acos,acosh,angle,asin,asinh,atan,atan2,atanh, ceil,conj,cos,cosh,exp,fix,floor,gcd,imag,lcm,log, log10,real,rem,round,sign,sin,sinh,sqrt,tan,tanh, 构造矩阵函数
进一步,实数显示的格式又分(以-π为例): Shot短(5位有效数字): -3.1416 shortE短指(底5指3) :-3.1416e+000 shortG(5个有效数字的常规数值):-3.1416 Long长(16个有效数字的):-3.14159265358979 longE长指(底16指3):-3.141592653589793e+000 longG(16个有效数字常规数值):-3.14159265358979 Hex十六进制(16个有效16进制数):c00921fb54442d18 Bank银行(银行格式):-3.14, +符号(数的符号):Rational有理数(分数格式):-355/113
例1:构造两个可加减乘的矩阵A,B,C,求A+B,A*C, sin(A)+cos(B),以及取A,B,C的子矩阵作同样的运算。
解:A=[ 1,2,3,4;5 6 7 8; 9 10 11 12]; B=ones(3,4) C= pascal(3)
⑴ D=A+B ⑵ E=sin(A)+cos(B) (3) F=A*C 错误操作:A*B,A+C
数值分析第2讲 MATLAB简介
主讲:王礼广 数理学院 2009年9月
MATLAB简介
MATLAB是“Matrix Laboratery”的缩写,意为“矩阵 实验室”,是当今最流行的科学计算软件。在众多的领域, 如控制论、时间序列分析、系统仿真、图象信号处理、各 种数值模拟等有广泛的用户。由美国Mathwork公司推出至 今有10多版了。
获得帮助
⑴ ? 关键词 ⑵help关键词 ⑶ lookfor关键词 ⑷doc关键词 ⑸demo关键词 ⑹tour关键词 ⑺进入HELP菜单(比较详细,例子多)
常用符号意义
逗号‘,’,空格‘ ’:分隔⑴数据,⑵变量,⑶语句; 分号‘;’:⑴语句换行,⑵抑制屏幕输出,⑶数据换 行 点号‘.’:⑴小数点,⑵结构域标志,⑶点乘运算 双点 ‘..’父目录,‘…’续行标志 单引号‘’‘’:标志字符串 百分号‘%’:注释标志 A圈:‘@’:函数柄(函数指针,函数地址) 美圆号‘$’:系统命令调用前缀 波符号‘~’:逻辑非运算 等号‘=’:赋值操作
MATLAB以矩阵运算作为基本对象,具有丰富的函数 库和图形绘制功能,具备交互式和批处理程序的多种用户 接口,具备专门个领域的工具箱,这些工具箱均由某领域 的专家编写,是其领域最先进的算法。
MATLAB的基本用法
一、数与变量
MATLAB的内部本质上只有两种类型的数据:实数和字符。 一个实数占8个字节(64比特),一个字符占用1字节(8比特)。 复数由两个实数构成,矩阵元素由字符、实数、复数构成。由矩 阵再构成“struct”(结构)数据类型பைடு நூலகம்字符串是以字符为变量的 行向量。所以表现形式有:字符、字符串、整数、实数、复数、 结构。
eye(n),ones(n),zeros(n):产生n阶单位、全1,全0矩阵 eye(m,n),ones(m.n),zeros(m.n):产生m×n的单位、全1,全 0矩阵 Sparse:构造稀疏矩阵 Size(M)取矩阵M的各维大小(结果为向量) size (M,n) 取矩阵M的第n维大小
矩阵构造函数
运算符
数值运算 +加 -减 *乘 / 右除 \ 左除 ^幂 .+点加,.-点减, .*点乘, ./点右除, .\点左除,.^点幂
逻辑运算(还有相应的函数) ==等于,~=不等于,<小于,> 大于, <=小于或等于,>=大于或等于, && 逻辑与,||逻辑或,~逻辑非, 位运算(还有相应的函数) &位与,|位或,~位非 括号运算 ()⑴改变运算优先,⑵函数定义或调用的变量标志部分 []构造矩阵(元素间隔用逗号或空格,行间隔号用分号) ‘’ 构造字符或字符串常数 {}构造枚举集合,{‘a’,‘b’,‘c’,‘d’}
characters: ‘char’ 表有符号字符 8bits, ‘uchar’ 无符号字符 8bits.
integers :‘short’ 短整数16 bits, ‘long’ 长整数 32 bits,
floating-point: ‘single-‘ 表单精度浮点数32bits, ’double‘表双精度浮 点数:64bits
变量命名规则:与C语言类似. ⑴必须以字母开始 ⑵中间混用字母与数字 ⑶区分大小写 ⑷变量名,函数名,文件名均同以上法则 ⑸大约不超过32个字符 ⑹MATLAB库函数均以小写字母开始
常数(名称及值)
ans pi圆周率 eps 机器最小容许差 realmin 最小可用实数 realmax 最大可用实数 flops 浮点运算,用于统计计算量 i, j 默认的虚数单位 inf 无穷大 NaN 不定量
特殊矩阵
compan(A)取伴随阵, diag(d)取对角阵,gallery取试验 矩阵,handmard取Handmard阵 ,hankel取Hankel阵, hilb取希尔伯特阵,invhilb取逆希尔伯特阵,kron取克 罗内克张量积,magic取魔方矩阵,pascal取Pascal 阵, toeplotz取Toeplotz矩阵,vander取范得蒙矩阵 , wilkinson取Wilkinson特性实验矩阵