MATLAB 基础
MATLAB简介
MATLAB是MathWorks开发的一种编程语言。它最初是一种矩阵编程语言，线性代数编程很简单。它既可以在交互式会话下运行，也可以作为批处理作业运行。
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人，控制系统等领域。
MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室），软件主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。
它允许矩阵操作；功能和数据绘制；算法的实现；创建用户界面；与使用其他语言（包括C，C ++，Java和FORTRAN）编写的程序进行交互；分析数据；开发算法；并创建模型和应用程序。具有许多内置命令和数学函数，可帮助您进行数学计算，生成图和执行数值方法。
MATLAB的计算数学能力
MATLAB用于计算数学的各个方面。以下是一些最常用的数学计算方法
- 处理矩阵和数组
- 2-D和3-D绘图和图形
- 线性代数
- 代数方程
- 非线性函数
- 统计数据
- 数据分析
- 微积分和微分方程
- 数值计算
- 集成(Integration)
- 变换(Transforms)
- 曲线拟合
- 各种其他特殊功能
MATLAB的功能
以下是MATLAB的基本功能
- 它是用于数值计算，可视化和应用程序开发的高级语言。
- 它还为交互式探索，设计和问题解决提供了一个交互式环境。
- 它为线性代数，统计，傅立叶分析，滤波，优化，数值积分和求解常微分方程提供了庞大的数学函数库。
- 它提供了用于使数据可视化的内置图形以及用于创建自定义图的工具。
- MATLAB的编程接口为开发工具提供了改善代码质量可维护性和最大化性能的工具。
- 它提供了用于使用自定义图形界面构建应用程序的工具。
- 它提供了将基于MATLAB的算法与外部应用程序和语言（例如C，Java，.NET和Microsoft Excel）集成在一起的功能。
了解 MATLAB 环境
启动MATLAB后，桌面将以其默认布局显示
桌面具有以下面板-
Current Folder −此面板允许您访问项目文件夹和文件。
Command Window−这是可以在命令行输入命令的主要区域。它由命令提示符（>>）指示。
编辑器，编写MATLAB脚本的主要区域
Workspace −工作区显示了从文件创建和/或导入的所有变量。
Command History −此面板显示或返回在命令行输入的命令
MATLAB 基本语法
MATLAB环境的行为就像一个超级复杂的计算器。您可以在>>命令提示符下输入命令。
MATLAB是一个解释型环境。换句话说，您给出了一个命令，MATLAB立即执行了该命令。
在MATLAB中使用分号（;）
分号（;）表示语句结束。但是，如果要隐藏和隐藏表达式的MATLAB输出，请在表达式后添加分号。
当您单击Execute按钮或键入Ctrl + E时，MATLAB将立即执行它，并且返回结果
添加注释
百分比符号（％）用于指示注释行。例如，
您还可以使用块注释运算符％{和％}编写注释块。
MATLAB编辑器包括工具和上下文菜单项，可帮助您添加，删除或更改注释的格式。
常用运算符和特殊字符
MATLAB支持以下常用运算符和特殊字符
| 运算符 | 目的 |
|---|---|
| + | 加; 加法运算符。 |
| - | 减; 减法运算符。 |
| ***** | 标量和矩阵乘法运算符。 |
| .* | 数组乘法运算符。 |
| ^ | 标量和矩阵求幂运算符。 |
| .^ | 数组求幂运算符。 |
| **** | 左除法运算符。 |
| / | 右除法运算符。 |
| **.** | 数组左除法运算符。 |
| ./ | 数组右除法运算符。 |
| : | 冒号；生成规则间距的元素并表示整行或整列。 |
| ( ) | 圆括号；封闭函数参数和数组索引；重写优先级。 |
| [ ] | 括号；附件数组元素。 |
| . | 小数点。 |
| … | 省略号；行连续运算符 |
| , | 逗号；分隔一行中的语句和元素 |
| ; | 分号; 分隔列并抑制显示。 |
| % | 百分号；指定注释并指定格式。 |
| **_** | 引用符号和转置运算符。 |
| ._ | Nonconjugated转置运算符。 |
| = | 赋值运算符。 |
特殊变量和常量
MATLAB支持以下特殊变量和常量
| 名称 | 意义 |
|---|---|
| ans | 最近计算的答案。 |
| eps | 浮点精度。 |
| i,j | 虚数单位√-1。 |
| Inf | 无穷。 |
| NaN | 未定义的数值结果（不是数字）。 |
| pi | π |
命名变量
变量名称由字母组成，后跟任意数量的字母，数字或下划线。
MATLAB是 case-sensitive。
变量名称可以是任意长度，但是，MATLAB仅使用前N个字符，其中N由函数给定 namelengthmax。
保存 - save 命令
save命令用于将工作空间中的所有变量保存为当前目录中扩展名为.mat的文件
MATLAB 脚本需要保存后才能运行
以后可以随时使用load命令重新加载文件
1 | save myfile |
