From 6263dda6de1f9163a80a3ceab2a05666149e6a79 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: sunxb10 Date: Sat, 3 Jan 2015 20:49:39 +0800 Subject: Chinese translation of MATLAB tutorial --- zh-cn/matlab-cn.html.markdown | 491 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 491 insertions(+) create mode 100644 zh-cn/matlab-cn.html.markdown (limited to 'zh-cn/matlab-cn.html.markdown') diff --git a/zh-cn/matlab-cn.html.markdown b/zh-cn/matlab-cn.html.markdown new file mode 100644 index 00000000..77ba765a --- /dev/null +++ b/zh-cn/matlab-cn.html.markdown @@ -0,0 +1,491 @@ +--- +language: Matlab +contributors: + - ["mendozao", "http://github.com/mendozao"] + - ["jamesscottbrown", "http://jamesscottbrown.com"] +translators: + - ["sunxb10", "https://github.com/sunxb10"] +lang: zh-cn +--- + +MATLAB 是 MATrix LABoratory （矩阵实验室）的缩写，它是一种功能强大的数值计算语言，在工程和数学领域中应用广泛。 + +如果您有任何需要反馈或交流的内容，请联系本教程作者[@the_ozzinator](https://twitter.com/the_ozzinator)、[osvaldo.t.mendoza@gmail.com](mailto:osvaldo.t.mendoza@gmail.com)。 + +```matlab +% 以百分号作为注释符 + +%{ +多行注释 +可以 +这样 +表示 +%} + +% 指令可以随意跨行，但需要在跨行处用 '...' 标明： + a = 1 + 2 + ... + + 4 + +% 可以在MATLAB中直接向操作系统发出指令 +!ping google.com + +who % 显示内存中的所有变量 +whos % 显示内存中的所有变量以及它们的类型 +clear % 清除内存中的所有变量 +clear('A') % 清除指定的变量 +openvar('A') % 在变量编辑器中编辑指定变量 + +clc % 清除命令窗口中显示的所有指令 +diary % 将命令窗口中的内容写入本地文件 +ctrl-c % 终止当前计算 + +edit('myfunction.m') % 在编辑器中打开指定函数或脚本 +type('myfunction.m') % 在命令窗口中打印指定函数或脚本的源码 + +profile on % 打开 profile 代码分析工具 +profile of % 关闭 profile 代码分析工具 +profile viewer % 查看 profile 代码分析工具的分析结果 + +help command % 在命令窗口中显示指定命令的帮助文档 +doc command % 在帮助窗口中显示指定命令的帮助文档 +lookfor command % 在所有 MATLAB 内置函数的头部注释块的第一行中搜索指定命令 +lookfor command -all % 在所有 MATLAB 内置函数的整个头部注释块中搜索指定命令 + + +% 输出格式 +format short % 浮点数保留 4 位小数 +format long % 浮点数保留 15 位小数 +format bank % 金融格式，浮点数只保留 2 位小数 +fprintf('text') % 在命令窗口中显示 "text" +disp('text') % 在命令窗口中显示 "text" + + +% 变量与表达式 +myVariable = 4 % 命令窗口中将新创建的变量 +myVariable = 4; % 加上分号可使命令窗口中不显示当前语句执行结果 +4 + 6 % ans = 10 +8 * myVariable % ans = 32 +2 ^ 3 % ans = 8 +a = 2; b = 3; +c = exp(a)*sin(pi/2) % c = 7.3891 + + +% 调用函数有两种方式： +% 标准函数语法： +load('myFile.mat', 'y') % 参数放在括号内，以英文逗号分隔 +% 指令语法: +load myFile.mat y % 不加括号，以空格分隔参数 +% 注意在指令语法中参数不需要加引号：在这种语法下，所有输入参数都只能是文本文字， +% 不能是变量的具体值，同样也不能是输出变量 +[V,D] = eig(A); % 这条函数调用无法转换成等价的指令语法 +[~,D] = eig(A); % 如果结果中只需要 D 而不需要 V 则可以这样写 + + + +% 逻辑运算 +1 > 5 % 假，ans = 0 +10 >= 10 % 真，ans = 1 +3 ~= 4 % 不等于 -> ans = 1 +3 == 3 % 等于 -> ans = 1 +3 > 1 && 4 > 1 % 与 -> ans = 1 +3 > 1 || 4 > 1 % 或 -> ans = 1 +~1 % 非 -> ans = 0 + +% 逻辑运算可直接应用于矩阵，运算结果也是矩阵 +A > 5 +% 对矩阵中每个元素做逻辑运算，若为真，则在运算结果的矩阵中对应位置的元素就是 1 +A( A > 5 ) +% 如此返回的向量，其元素就是 A 矩阵中所有逻辑运算为真的元素 + +% 字符串 +a = 'MyString' +length(a) % ans = 8 +a(2) % ans = y +[a,a] % ans = MyStringMyString +b = '字符串' % MATLAB目前已经可以支持包括中文在内的多种文字 +length(b) % ans = 3 +b(2) % ans = 符 +[b,b] % ans = 字符串字符串 + + +% 元组（cell 数组） +a = {'one', 'two', 'three'} +a(1) % ans = 'one' - 返回一个元组 +char(a(1)) % ans = one - 返回一个字符串 + + +% 结构体 +A.b = {'one','two'}; +A.c = [1 2]; +A.d.e = false; + + +% 向量 +x = [4 32 53 7 1] +x(2) % ans = 32，MATLAB中向量的下标索引从1开始，不是0 +x(2:3) % ans = 32 53 +x(2:end) % ans = 32 53 7 1 + +x = [4; 32; 53; 7; 1] % 列向量 + +x = [1:10] % x = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 + + +% 矩阵 +A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9] +% 以分号分隔不同的行，以空格或逗号分隔同一行中的不同元素 +% A = + +% 1 2 3 +% 4 5 6 +% 7 8 9 + +A(2,3) % ans = 6，A(row, column) +A(6) % ans = 8 +% （隐式地将 A 的三列首尾相接组成一个列向量，然后取其下标为 6 的元素） + + +A(2,3) = 42 % 将第 2 行第 3 列的元素设为 42 +% A = + +% 1 2 3 +% 4 5 42 +% 7 8 9 + +A(2:3,2:3) % 取原矩阵中的一块作为新矩阵 +%ans = + +% 5 42 +% 8 9 + +A(:,1) % 第 1 列的所有元素 +%ans = + +% 1 +% 4 +% 7 + +A(1,:) % 第 1 行的所有元素 +%ans = + +% 1 2 3 + +[A ; A] % 将两个矩阵上下相接构成新矩阵 +%ans = + +% 1 2 3 +% 4 5 42 +% 7 8 9 +% 1 2 3 +% 4 5 42 +% 7 8 9 + +% 等价于 +vertcat(A, A); + + +[A , A] % 将两个矩阵左右相接构成新矩阵 + +%ans = + +% 1 2 3 1 2 3 +% 4 5 42 4 5 42 +% 7 8 9 7 8 9 + +% 等价于 +horzcat(A, A); + + +A(:, [3 1 2]) % 重新排布原矩阵的各列 +%ans = + +% 3 1 2 +% 42 4 5 +% 9 7 8 + +size(A) % 返回矩阵的行数和列数，ans = 3 3 + +A(1, :) =[] % 删除矩阵的第 1 行 +A(:, 1) =[] % 删除矩阵的第 1 列 + +transpose(A) % 矩阵转置，等价于 A' +ctranspose(A) % 矩阵的共轭转置（对矩阵中的每个元素取共轭复数） + + +% 元素运算 vs. 矩阵运算 +% 单独运算符就是对矩阵整体进行矩阵运算 +% 在运算符加上英文句点就是对矩阵中的元素进行元素计算 +% 示例如下： +A * B % 矩阵乘法，要求 A 的列数等于 B 的行数 +A .* B % 元素乘法，要求 A 和 B 形状一致（A 的行数等于 B 的行数， A 的列数等于 B 的列数） +% 元素乘法的结果是与 A 和 B 形状一致的矩阵，其每个元素等于 A 对应位置的元素乘 B 对应位置的元素 + +% 以下函数中，函数名以 m 结尾的执行矩阵运算，其余执行元素运算： +exp(A) % 对矩阵中每个元素做指数运算 +expm(A) % 对矩阵整体做指数运算 +sqrt(A) % 对矩阵中每个元素做开方运算 +sqrtm(A) % 对矩阵整体做开放运算（即试图求出一个矩阵，该矩阵与自身的乘积等于 A 矩阵） + + +% 绘图 +x = 0:.10:2*pi; % 生成一向量，其元素从 0 开始，以 0.1 的间隔一直递增到 2*pi（pi 就是圆周率） +y = sin(x); +plot(x,y) +xlabel('x axis') +ylabel('y axis') +title('Plot of y = sin(x)') +axis([0 2*pi -1 1]) % x 轴范围是从 0 到 2*pi，y 轴范围是从 -1 到 1 + +plot(x,y1,'-',x,y2,'--',x,y3,':') % 在同一张图中绘制多条曲线 +legend('Line 1 label', 'Line 2 label') % 为图片加注图例 +% 图例数量应当小于或等于实际绘制的曲线数目，从 plot 绘制的第一条曲线开始对应 + +% 在同一张图上绘制多条曲线的另一种方法： +% 使用 hold on，令系统保留前次绘图结果并在其上直接叠加新的曲线， +% 如果没有 hold on，则每个 plot 都会首先清除之前的绘图结果再进行绘制。 +% 在 hold on 和 hold off 中可以放置任意多的 plot 指令， +% 它们和 hold on 前最后一个 plot 指令的结果都将显示在同一张图中。 +plot(x, y1) +hold on +plot(x, y2) +plot(x, y3) +plot(x, y4) +hold off + +loglog(x, y) % 对数—对数绘图 +semilogx(x, y) % 半对数（x 轴对数）绘图 +semilogy(x, y) % 半对数（y 轴对数）绘图 + +fplot (@(x) x^2, [2,5]) % 绘制函数 x^2 在 [2, 5] 区间的曲线 + +grid on % 在绘制的图中显示网格，使用 grid off 可取消网格显示 +axis square % 将当前坐标系设定为正方形（保证在图形显示上各轴等长） +axis equal % 将当前坐标系设定为相等（保证在实际数值上各轴等长） + +scatter(x, y); % 散点图 +hist(x); % 直方图 + +z = sin(x); +plot3(x,y,z); % 绘制三维曲线 + +pcolor(A) % 伪彩色图（热图） +contour(A) % 等高线图 +mesh(A) % 网格曲面图 + +h = figure % 创建新的图片对象并返回其句柄 h +figure(h) % 将句柄 h 对应的图片作为当前图片 +close(h) % 关闭句柄 h 对应的图片 +close all % 关闭 MATLAB 中所用打开的图片 +close % 关闭当前图片 + +shg % 显示图形窗口 +clf clear % 清除图形窗口中的图像，并重置图像属性 + +% 图像属性可以通过图像句柄进行设定 +% 在创建图像时可以保存图像句柄以便于设置 +% 也可以用 gcf 函数返回当前图像的句柄 +h = plot(x, y); % 在创建图像时显式地保存图像句柄 +set(h, 'Color', 'r') +% 颜色代码：'y' 黄色，'m' 洋红色，'c' 青色，'r' 红色，'g' 绿色，'b' 蓝色，'w' 白色，'k' 黑色 +set(h, 'Color', [0.5, 0.5, 0.4]) +% 也可以使用 RGB 值指定颜色 +set(h, 'LineStyle', '--') +% 线型代码：'--' 实线，'---' 虚线，':' 点线，'-.' 点划线，'none' 不划线 +get(h, 'LineStyle') +% 获取当前句柄的线型 + + +% 用 gca 函数返回当前图像的坐标轴句柄 +set(gca, 'XDir', 'reverse'); % 令 x 轴反向 + +% 用 subplot 指令创建平铺排列的多张子图 +subplot(2,3,1); % 选择 2 x 3 排列的子图中的第 1 张图 +plot(x1); title('First Plot') % 在选中的图中绘图 +subplot(2,3,2); % 选择 2 x 3 排列的子图中的第 2 张图 +plot(x2); title('Second Plot') % 在选中的图中绘图 + + +% 要调用函数或脚本，必须保证它们在你的当前工作目录中 +path % 显示当前工作目录 +addpath /path/to/dir % 将指定路径加入到当前工作目录中 +rmpath /path/to/dir % 将指定路径从当前工作目录中删除 +cd /path/to/move/into % 以制定路径作为当前工作目录 + + +% 变量可保存到 .mat 格式的本地文件 +save('myFileName.mat') % 保存当前工作空间中的所有变量 +load('myFileName.mat') % 将指定文件中的变量载入到当前工作空间 + + +% .m 脚本文件 +% 脚本文件是一个包含多条 MATLAB 指令的外部文件，以 .m 为后缀名 +% 使用脚本文件可以避免在命令窗口中重复输入冗长的指令 + + +% .m 函数文件 +% 与脚本文件类似，同样以 .m 作为后缀名 +% 但函数文件可以接受用户输入的参数并返回运算结果 +% 并且函数拥有自己的工作空间（变量域），不必担心变量名称冲突 +% 函数文件的名称应当与其所定义的函数的名称一致（比如下面例子中函数文件就应命名为 double_input.m） +% 使用 'help double_input.m' 可返回函数定义中第一行注释信息 +function output = double_input(x) + % double_input(x) 返回 x 的 2 倍 + output = 2*x; +end +double_input(6) % ans = 12 + + +% 同样还可以定义子函数和内嵌函数 +% 子函数与主函数放在同一个函数文件中，且只能被这个主函数调用 +% 内嵌函数放在另一个函数体内，可以直接访问被嵌套函数的各个变量 + + +% 使用匿名函数可以不必创建 .m 函数文件 +% 匿名函数适用于快速定义某函数以便传递给另一指令或函数（如绘图、积分、求根、求极值等） +% 下面示例的匿名函数返回输入参数的平方根，可以使用句柄 sqr 进行调用： +sqr = @(x) x.^2; +sqr(10) % ans = 100 +doc function_handle % find out more + + +% 接受用户输入 +a = input('Enter the value: ') + + +% 从文件中读取数据 +fopen(filename) +% 类似函数还有 xlsread（excel 文件）、importdata（CSV 文件）、imread（图像文件） + + +% 输出 +disp(a) % 在命令窗口中打印变量 a 的值 +disp('Hello World') % 在命令窗口中打印字符串 +fprintf % 按照指定格式在命令窗口中打印内容 + +% 条件语句（if 和 elseif 语句中的括号并非必需，但推荐加括号避免混淆） +if (a > 15) + disp('Greater than 15') +elseif (a == 23) + disp('a is 23') +else + disp('neither condition met') +end + +% 循环语句 +% 注意：对向量或矩阵使用循环语句进行元素遍历的效率很低！！ +% 注意：只要有可能，就尽量使用向量或矩阵的整体运算取代逐元素循环遍历！！ +% MATLAB 在开发时对向量和矩阵运算做了专门优化，做向量和矩阵整体运算的效率高于循环语句 +for k = 1:5 + disp(k) +end + +k = 0; +while (k < 5) + k = k + 1; +end + + +% 程序运行计时：'tic' 是计时开始，'toc' 是计时结束并打印结果 +tic +A = rand(1000); +A*A*A*A*A*A*A; +toc + + +% 链接 MySQL 数据库 +dbname = 'database_name'; +username = 'root'; +password = 'root'; +driver = 'com.mysql.jdbc.Driver'; +dburl = ['jdbc:mysql://localhost:8889/' dbname]; +javaclasspath('mysql-connector-java-5.1.xx-bin.jar'); % 此处 xx 代表具体版本号 +% 这里的 mysql-connector-java-5.1.xx-bin.jar 可从 http://dev.mysql.com/downloads/connector/j/ 下载 +conn = database(dbname, username, password, driver, dburl); +sql = ['SELECT * from table_name where id = 22'] % SQL 语句 +a = fetch(conn, sql) % a 即包含所需数据 + + +% 常用数学函数 +sin(x) +cos(x) +tan(x) +asin(x) +acos(x) +atan(x) +exp(x) +sqrt(x) +log(x) +log10(x) +abs(x) +min(x) +max(x) +ceil(x) +floor(x) +round(x) +rem(x) +rand % 均匀分布的伪随机浮点数 +randi % 均匀分布的伪随机整数 +randn % 正态分布的伪随机浮点数 + +% 常用常数 +pi +NaN +inf + +% 求解矩阵方程（如果方程无解，则返回最小二乘近似解） +% \ 操作符等价于 mldivide 函数，/ 操作符等价于 mrdivide 函数 +x=A\b % 求解 Ax=b，比先求逆再左乘 inv(A)*b 更加高效、准确 +x=b/A % 求解 xA=b + +inv(A) % 逆矩阵 +pinv(A) % 伪逆矩阵 + + +% 常用矩阵函数 +zeros(m, n) % m x n 阶矩阵，元素全为 0 +ones(m, n) % m x n 阶矩阵，元素全为 1 +diag(A) % 返回矩阵 A 的对角线元素 +diag(x) % 构造一个对角阵，对角线元素就是向量 x 的各元素 +eye(m, n) % m x n 阶单位矩阵 +linspace(x1, x2, n) % 返回介于 x1 和 x2 之间的 n 个等距节点 +inv(A) % 矩阵 A 的逆矩阵 +det(A) % 矩阵 A 的行列式 +eig(A) % 矩阵 A 的特征值和特征向量 +trace(A) % 矩阵 A 的迹（即对角线元素之和），等价于 sum(diag(A)) +isempty(A) % 测试 A 是否为空 +all(A) % 测试 A 中所有元素是否都非 0 或都为真（逻辑值） +any(A) % 测试 A 中是否有元素非 0 或为真（逻辑值） +isequal(A, B) % 测试 A 和 B是否相等 +numel(A) % 矩阵 A 的元素个数 +triu(x) % 返回 x 的上三角这部分 +tril(x) % 返回 x 的下三角这部分 +cross(A, B) % 返回 A 和 B 的叉积（矢量积、外积） +dot(A, B) % 返回 A 和 B 的点积（数量积、内积），要求 A 和 B 必须等长 +transpose(A) % A 的转置，等价于 A' +fliplr(A) % 将一个矩阵左右翻转 +flipud(A) % 将一个矩阵上下翻转 + +% 矩阵分解 +[L, U, P] = lu(A) % LU 分解：PA = LU，L 是下三角阵，U 是上三角阵，P 是置换阵 +[P, D] = eig(A) % 特征值分解：AP = PD，D 是由特征值构成的对角阵，P 的各列就是对应的特征向量 +[U, S, V] = svd(X) % 奇异值分解：XV = US，U 和 V 是酉矩阵，S 是由奇异值构成的半正定实数对角阵 + +% 常用向量函数 +max % 最大值 +min % 最小值 +length % 元素个数 +sort % 按升序排列 +sum % 各元素之和 +prod % 各元素之积 +mode % 众数 +median % 中位数 +mean % 平均值 +std % 标准差 +perms(x) % x 元素的全排列 + +``` + +## 相关资料 + +* 官方网页：[http://http://www.mathworks.com/products/matlab/](http://www.mathworks.com/products/matlab/) +* 官方论坛：[http://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/](http://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/) -- cgit v1.2.3