matlab基础

以前做课题全C/C++用的居多，matlab用的较少，所以好多基础用过就忘了，没用形成一套系统，所以今天就把matlab所有的基础都记录总结一下，以后就可以在线查阅。

首先，matlab是MATrix LABoratory的缩写，是一款由美国The
MathWorks公司出品的商业数学软件。MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外，MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言（包括C,C++,Java,Python和FORTRAN）编写的程序。

尽管MATLAB主要用于数值运算，但利用为数众多的附加工具箱（Toolbox）它也适合不同领域的应用，例如控制系统设计与分析、图像处理、信号处理与通讯、金融建模和分析等。另外还有一个配套软件包Simulink，提供了一个可视化开发环境，常用于系统模拟、动态/嵌入式系统开发等方面。这些基本的功能在matlab的命令窗口中用doc命令查询。下面就进入基本的语法等.

1.MATLAB常用的命令（控制窗口）

这一部分和linux或者window的命令类似，cd：切换目录；pwd:显示当前路径；dir:列出指定目录下的文件或者目录。其他的控制命令如下：



2.matlab指令窗的标点符号

这些标点符号都有特殊的意义，所以不能乱用，标点符号和意义如下：



Note:matlab和很多命令（matlab的命令窗口就是一个脚本窗口，所以能完成脚本命令的很多功能（类似linux的终端，win的cmd）），这一就不意义例举了，可以上百度搜索“matlab命令大全”，可以下载PDF，里面总结的很详细。下面开始介绍matlab的语法。

3.matlab数据结构和运算

matlab最核心的内容是数组和数组运算，

3.1数组运算和矩阵运算

A = [1,2,3;4,5,6;7,8,9];
B = A;
C = A*B;%矩阵乘法；
D = A.*B;%数组乘法（对应相承）
%注意，数组运算比矩阵运算多一个‘.’号，可以理解为点乘（对应元素相乘）其他的运算符类似。

note:matlab预定义变量，常见的有：pi(3.14....),inf(无限大值)等。

数组array和矩阵mat的区别，mat是array的特殊情况。这里主要介绍数组的初始化，主要有如下：

A = [1,2,3;4,5,6;7,8,9];%逗号
B = [1 2 3;4 5 6;7 8 9];%空格
index = 1:2:10;%冒号，主要生成一维数组，常用在for等循环语句
y = linspace(a,b,n);%采样函数生成，同样也是主要生成一维数组
C = ones(4);eye(5);zeros;%标准的数组生成函数

3.2数组的查询和赋值

A = [1,2,3;4,5,6;7,8,9];%逗号
A(1,3);%6
A(:,3);%第三列
A(:);%每列首位相连，形成一维列向量：1，4，7，2，5，8，3，6，9，

3.3数组的运算

符号运算，在前面都有了，这里主要提醒一下，点乘，点除，点幂运算，和矩阵运算相比，在‘*’前面多以个‘.’号;如，矩阵的幂运算A^3,点幂则为A.^3；

其他的数学函数，同样，百度“matlab”命令大全，里面很全面。略过

3.4关系运算和逻辑运算

关系操作符：和C语言不同点：不等符号为：~=，语言中为：！=；

逻辑运算：&，|，~，（注意，和C语言的区别，&&，||，！，而C语言的位的逻辑运算为&，|，~)

xor(异或)，any(取反)，all(同或)

3.5 数组的扩展

A = [1,2,3;4,5,6;7,8,9];%逗号
B=A;
C = [A B];%横向排列连在一起
D = [A;B];%纵向排列连在一起
%还有各种函数reshape,重拍数组，repmat，magic等

3.5多维数组

个人认为这是很重要的部分，由于matlab没有容器，不像C/C++，用容器就能实现多为数组，那么matlab直接有多维数组，让运算不仅仅局限于一维，二维。多维数组主要还是要理解多维的内在原理，那么使用起来就很简单。这里只介绍初始化等简单的操作，其他运算和二维数组类似。

%A(row,col,page) = 1;%注意在C/C++中的习惯是row，和col是排列在最后的下标（嵌套在里层的数据结构）
A(3,4,2,3,3) = 1

3.6字符数组

C = rand(1,4);
C_str = num2str(C,2);%整数转换为字符串
B = sscanf(C_str,'%f',[3,2]);%转换为3X2的数组
A= sprintf('a%i.jpg',1);% 格式化输出A=a1.jpg

%文件操作
fs = fopen('test.txt','w');
fprintf(fs,'%i\t%i\n',1,3);
fclose(fs);

note:字符串的比较：strcmp(str1,str2,比较个数);

字符串的查询：findstr(),strrep(),查询和替换字符串。

3.7结构数组（struct（））

结构数组比元胞更方便，常用，类似C中的结构体，初始化不同：

%直接赋值语句
b1.name = 'asd';
b1.test = [1 2 3;4 5 6];
a = b1;
a.name;%结构数组的元素访问
%用函数sturct()略

到此数组的介绍差不多了，后续涉及到很多线性代数的求解计算的函数，以及符号运算，比如矩阵的逆运算（'）,行列式，特征值，稀疏矩阵，QR分解，非线性方程的求解，函数的极值求解，多项式及拟合，数值微分等等，这些就不一一介绍了，都是一些函数，用的时候会查就行了。我是觉得matlab主要是仿真数据，所以不用考虑效率的问题，所以不用很精通，会用就行了。

4 matlab编程基础

matlab的数据类型有：数字型，逻辑型，字符和字符串，函数句柄等，相比C/C++少很多。常用的查看操作如下：

a = 10;
isa(a,'double');%ans = 1;为真
isa(a,'char');%ans=0;其他类型如'cell'
%字符串数组
b = 'hi, hello matlab!';
size(b);% 为17，计算会加上空格
ischar(b);%ans=0,假

其他的字符串操作函数，如比较大小，大写小写变换，等此处就不介绍了，不用记住，知道就行。

4.1 matlab控制语句（和C/C++对比一下）

for index = 初值：步长：终值 %初值 <= index <= 终值
循环体
end
%
while 表达式
循环体
end
%
if 表达式
执行语句
elseif 表达式
执行语句
end
%注意 分支结束没有break；
switch(表达式)
case 表达式2的值
执行语句
otherwise ..
end

note：return，被break语句，这个和C/C++的功能一样，特别注意，matlab的switch语句中并没有break

4.2 I/O操作

直接用load，用法：load 'xxx.txt'; load file.mat

文件读写，和C/C++的类似，前面有一个列子已经涉及到了，这里主要提及一下主要的相关函数有：fopen(),fclose(),fprintf(),fscanf(),fread(),fwrite()fget()等；

4.3面向对象

matlab也有结构体，类，也能继承等，但是自己测试后发现并非像C++那样封装的很好，个人一点都没觉得有封装这个意思，之后和一同学讨论了一下，他接触matlab也从来不用结构体什么的，所以我也就放弃这一块了。

5 图像基础

绘图的主要思路：1.准备数据，2.选定图像窗口figure(1),subplot(2,2,1)，3.基本的绘图函数plot(),4.其他属性设置（颜色，文字说明等，set（）），5.打印（print -depsc -tiff -r200 myplot等），其实在绘图后，这些都可以在GUI里面手动鼠标设置。

到此：matlab的总结就结束了，以后会多接触在图像方面的应用