建立对 Matlab 的最基本的认识。

变量

matlab 中的变量名和 c/c++ 一样，都是以字母开头，后跟字母、数值、下划线，同样会区分大小写。

可以通过内置函数 namelengthmax() 来获取变量的最大长度。

与变量相关的常用命令：

who : 显示当前已经定义了的变量名称
whos : 显示当前已经定义了的变量的详细信息
clear : 清除所有变量，也可以使用 clear <var_name> 来清除指定变量

表达式

format 函数

format 命令可以指定表达式的输出格式，默认的输出小数位数为 4，相当于format short。

format long : 设置浮点数显示小数位数为 15 位
format short : 设置浮点数显示小数位数为 4 位
format loose : 命令行输出之间有空行
format compact : 命令行输出之间没有空行

表达式续行

当表达式一行太长，可以在尾部输入 3 个或更多的点来延续到下一行。

运算符

Matlab 的运算符与 c/c++ 一致，但还有：

\ : 反向除法，比如 5\10 = 2
^ : 幂运算

常量

Matlab 中的常量有：

pi : 3.141592653...
i / j : 虚数
inf : 无穷大
NaN : 不是一个数

类型

在 Matlab 中变量的类型被称为类（classes）。

对于浮点数、实数有单精度（single）和双精度（double）
对于整数，有 int8,int16,int32 等
对于字符，就是 char 类型。字符和字符串都使用单引号
逻辑类型使用 true/false 来表示

以上类型基本上和 c/c++ 一致。

整数的类型可以通过函数 intmin() 和 intmax() 来查询。

默认的变量类型就是 double，有很多函数可以将值进行类型转换：

int32(val) : 将值 val 的输出转为 int32 类型

随机数

函数 rand() 用于产生 0 到 1 范围内的实数。

要产生一个范围从 low 到 high 的实数：

1
2
3

low = 3;
high = 5;
v = rand() * (high - low) + low;

要产生随机整数，一般配合 round() 函数使用来取整：

1 2	%% 产生 0 ~ 10 的整数 round(rand() * 10)

字符和编码

在 Matlab 中字符用单引号引用，同理也可以使用 int32('a') 这种方式对类型进行转换。

可以对字符串进行批量操作：

1 2	%% 将会得到 bcde char('abcd' + 1);

向量和矩阵

向量和矩阵都是用来存储具有相同类型的值的集合。

向量可以是行向量和列向量，如果一个向量有 n 个元素，行向量就是 \(1*n\)，列向量就是\(n*1\)。相当于一维数组。

矩阵则是二维向量，是行向量和列向量的组合。相当于二维数组。

创建及修改行向量

最直接的方法是使用方括号创建，数值之间使用空格或逗号隔离：

1 2	v = [1 2 3 4]; v = [1,2,3,4];

如果元素的值是有规律的，则可以使用冒号操作符：

%% 创建 1~5 的行向量，step = 1
v = 1:5;
%% 创建 1~9 的行向量，step = 2
v = 1:2:9;

linspace()函数也可以创建：

1 2	%% 创建 3~5 的行向量，共 5 个元素 ls = linspace(3, 15, 5);

也可以使用已经存在的向量拼接为新的向量：

1	vv = [v vec];

访问元素使用向量名加括号访问，括号中是元素索引（索引从 1 开始）：

1	v = vv(3);

同样也可以使用冒号来选择一个范围的索引：

1	v = vv(3:5);

还可以使用方括号包含索引的方式：

1	v = vv([1 4 7]);

当然也可以对向量元素值进行更改：

1	vv(3) = 10;

如果上述索引超出了原来的范围，则会对内容进行扩充。

可以使用空向量对元素进行删除：

vv(3)=[];

创建列向量

创建列向量的直接方法是使用方括号中的分号将值分开：

1	c = [1;2;3;4];

但由于它不能使用行向量的冒号操作符，并不那么方便。更为通用的办法是先创建行向量，然后通过矩阵转置来创建列向量：

1 2	c = 1:4; r = c';

创建及修改矩阵

创建矩阵就是创建行列向量：

1	mat = [1 2 3; 4 5 6];

不同行也可以用 enter 键来分隔：

1 2	mat = [1 2 3 4 5 6];

同样也可以使用冒号来迭代：

1	mat = [1:3;4:6];

也可以通过函数 rand()创建随机数矩阵：

%% 创建 2 行 2 列的随机数矩阵，元素值在 0~1 范围内
rand(2);

%% 创建 2 行 3 列的随机数矩阵，元素值在 0~1 范围内
rand(2， 3);

还可以通过函数 zeros创建全 0 矩阵：

%% 3x3
zeros(3);
%% 2x4
zeros(2, 4);

定位矩阵就是在括号中给出行列的索引即可：

mat(2,3);

也可以指定一个范围：

1	mat(1:2,2:3);

也可以用冒号代表一整行或一整列：

%% 获取第一行整个列，也就是获取整个第一行
mat(1,:);
%% 获取第二列整行，也就是获取整个第二列
mat(:,2);

如果只使用单个索引，则是使用列的方式来查找：

mat = [1 2 3; 4 5 6];
%% 得到 1
mat(1);
%% 得到 4
mat(2);
%% 得到 2
mat(3);

修改矩阵元素也是通过索引的方式：

mat = [2:4; 3:5];
%% 将第 1 行第 2 列的元素修改为 11
mat(1,2)=11;
%% 修改第二行的元素值为 5~7
mat(2,:)=5:7;

扩展矩阵时，需要根据矩阵的行或列长度来扩展：

%% 增加第 4 列
mat(:,4) = [9 2]';
%% 增加第 4 行
mat(4,:) = 2:2:8;

同样也可以通过空向量删除一整行或一整列：

1	mat(:,4) = [];

维度

length()返回向量元素的个数，对于矩阵则返回行数或列数中的较大值
size()返回矩阵的行数和列数。
numel()返回数组中所有元素的个数

1 2	%% 返回矩阵行列并存储于行向量中 [r c]=size(mat);

内置表达式end对于向量表示最后一个元素，对于矩阵则表示最后一行或最后一列：

mat=[1:3;4:6]';
%% 返回最后一行第一列的元素
mat(end,1)
%% 返回最后一列第二行的元素
mat(2,end)

除了矩阵的转置，还有一些内置函数可以改变矩阵的维度或格局：

reshape():改变矩阵的维数

%% 产生一个 3 行 4 列的矩阵
mat = rand(3, 4);
%% 重新排列维 2 行 6 列的矩阵
v = reshape(mat, 2, 6);

fliplr() 将矩阵左右翻转
flipud() 将矩阵上下翻转
rot90() 将矩阵逆时针选择 90 度
repmat() 将矩阵复制成更大的矩阵

1 2	%% 复制矩阵 v 为两行一列的更大矩阵 repmat(v, 2, 1)

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