matlab语言入门（Matlab基础入门手册（第三章：运算符））

本文目录

• Matlab基础入门手册（第三章：运算符）
• 初学matlab需要什么基础吗
• matlab编程用什么语言
• 初学matlab，有什么学习路线可以推荐

Matlab基础入门手册（第三章：运算符）

1.算术运算（arithmetic）主要指加减乘除、幂和舍入等运算

2.说明

Matlab有两种不同类型的算术运算：数组运算和矩阵运算

数组运算基于元素的运算，支持任意向量、矩阵和多维数组

矩阵运算遵循线性代数的规则

字符（.）区分矩阵运算和数组运算

数组运算和矩阵运算的加减法则相同，所以.+和.-是不必要的

运算数之一为标量时，乘法法则相同，所以.*是不必要的

运算数都为标量时，除法法则相同，所以./是不必要的

3.两种运算符

数组运算符汇总表

矩阵运算符汇总表

4.实例演示

%1_16

a=

a+a %数组加法

a-a %数组减法

a.*a %数组乘法：对应元素乘积

a*a %矩阵乘法：线性代数

a./a %数组除法：对应元素相除

a/a %矩阵除法：得出单位矩阵对角线为1

a.^3 %数组幂：单个元素分别求幂

a^3 %矩阵幂：即a*a*a

a*a*a
a*5 %有标量作为计算数时，数组和矩阵乘法法则相同

a.*5 %因此可用矩阵乘法*替代数组乘法

a’ %复共轭转置

a.’ %转置：行数变列数
sin(a) %对a中每个元素求sin（调用函数大多执行数组运算）

%与上式相同

exp(a) %数组的指数运算：函数调用，同上述sin运算

expm(a) %矩阵的指数幂运算：函数后加m，matrix
(-1)^(1/2) %负数开方产生虚数单位

sqrt(-1) %同上

(5+2i)*(5-2i) %复数运算
1.介绍一些算术运算的常用函数

2.认识函数

加plus

减minus

乘times

除rpide

矩阵乘法mtimes

矩阵左除mlpide

求和sum

乘积prod

舍入round

向-inf舍入floor

向inf舍入ceil

向0舍入fix

模操作mod

3.实例演示

%1_17

%freexyn

a=

a+a %数组加法

plus(a,a) %数组加法（函数形式）

minus(a,a) %数组减法

times(a,a) %数组乘法：单个元素对应相乘

rpide(a,a)

mtimes(a,a) %矩阵乘法

mlpide(a,a) %矩阵除法
sum(a) %矩阵a求和：按列操作

sum() %行向量求和：所有元素加和

sum(’) %转置为列向量：同为所有元素加和

prod(a) %数组a中元素求乘积：按列相乘；该函数若输入行、列向量则所有元素乘积
round(2.6) %舍入：就近舍入即四舍五入

floor(2.6) %向负无穷舍入

ceil(2.3) %向正无穷舍入

fix(2.6) %向0舍入

fix(-2.6)
mod(5,2) %余数（模操作）：被除数、除数

rem(5,2) %求余数（大多情况与mod相同）

mod(-5,2) %被除数为负数时，结果不一样

rem(-5,2)

1.逻辑型和逻辑运算

逻辑型（logical）数据是用数字1和0分别表示真（true）或假（false）的状态

2.认识函数

逻辑型logical

真true

假false

判断逻辑型islogical

全为真all

是否为真any

3.说明

Matlab中一些运算会返回逻辑值，表示一个条件是否被满足

可以使用这些逻辑值来索引数组或执行条件代码

逻辑运算符

逻辑真值表

4.实例演示

%1_18

a=

logical(a) %创建逻辑型：0为假返回逻辑0，其他非0数字都是真返回1
islogical(a)

islogical(b)
true & false %逻辑与

true | false %逻辑或

~true

1 & 0

2 & 0

~100
1 && 0 %短路的与：功能与“与”相同

1 || 0

% %短路的与、或只适用于标量运算

%逻辑与可以用于数组
all() %判断全为真

all()

any() %判断任一为真，有一个真则结果为真，全为假结果为假

any()

any()
c=~a %a取非再赋值给c，则c为逻辑数组

a(~mod(a,2)) %a中偶数余数取到0再取非则为真返回1，逻辑真被索引到返回相应偶数元素

true & %结果为空的逻辑数组，涉及到空矩阵的任何逻辑运算结果都是空逻辑数组

1.关系运算

关系运算（relational）使用“小于”，“大于”和“不等于”等运算符定量地比较运算数，比较的结果是一个逻辑数组，在关系为真的位置显示1

作者：freexyn 整理/注释：韩松岳

2.认识函数

查找元素find

3.关系运算符

关系运算符

4.实例演示

%1_19

a=

a》1 %分别判断元素是否大于1，满足关系返回逻辑值1，否则0

a》a %返回0 0 0

a》=a %每个数都等于自己，返回三个1
%关系运算中只要存在空矩阵，结果都返回空的逻辑数组



==2

% %报错，矩阵维度不一致无法比较（进行关系运算）
b=3+4i %复数关系运算

c=3+5i

c《=b %非等于关系的比较，只比较实部3

c==b %返回0。说明：复数关系运算中，==与~=会比较实部和虚部（上述例子中3和3、4和5），其他非等于关系的比较，只比较实部
a》1 & a《3 %将两个逻辑结果进行“与”运算，结果仍为逻辑值

tf=a》1 & a《3 %将上述结果赋值给变量tf

a(tf) %使用逻辑索引，提取矩阵中满足特定条件的元素
index=find(a》1 & a《3) %返回输入变量中条件为真的元素的线性索引

a(index) %使用线性索引，提取矩阵中满足特定条件的元素
a(a》1 & a《3)=10 %使用逻辑索引，修改满足特定条件的元素的值

1.Matlab中各类、多种运算符组合使用时的优先运算顺序

2.优先级顺序

可以任意组合使用算术运算符、关系运算符和逻辑运算符等形成的表达式进行运算，Matlab进行运算处理的顺序取决于每个运算符的优先级。在每个优先级中，运算符具有相同的优先级，并从左到右进行处理。Matlab运算符的优先级规则从最高到最低排序如下

括号 ()

转置 (.’), 幂(.^), 复共轭转置 (’), 矩阵的幂(^)

一元减的幂(.^-),一元加的幂(.^+),逻辑非的幂(.^~) 一元减的矩阵的幂(^-), 一元加的矩阵的幂(^+),逻辑非的矩阵的幂 (^~).

一元加(+),一元减(-),逻辑非(~)

乘法(.*),右除(./),左除(.),矩阵的乘法(*),矩阵的右除(/),矩阵的左除 ()

加法 (+), 减法(-)

冒号(:)

关系运算符(《),(), (》=), (==), (~=)

逻辑与(&)

逻辑或(|)

短路逻辑与(&&)

短路逻辑或 (||)

3.实例演示

%1_20

1》=1+1 %四则运算高于关系运算符

(1》=1)+1

1:2+3 %四则运算高于冒号运算符

(1:2)+3

1|1&0 %逻辑与高于逻辑或

(1|1)&0

1.基本运算中数组大小的兼容性（2016b）

2.说明

这里兼容性是指，两个大小不同的数组是否能够进行运算

两个完全相同大小的数组可以运算

其中之一是标量的两个大小不同的数组可以运算

一个是行向量，一个是列向量，可以运算

一个是矩阵，一个是具有相同行数的列向量，可以运算

一个是矩阵，一个是具有相同列数的行向量，可以运算

一个是矩阵，一个是具有相同行数和列数的三维数组，可以运算

这里的兼容性运算主要指数组的四则运算

3.实例演示

%1_21

a=

b=

c=

a+a

a+2 %矩阵与标量运算：将标量扩展为前面矩阵的兼容性大小，再遵循数组四则运算

a.*2

a*2

b+c %先扩展为兼容性大小：b复制行、c复制列，再运算

a+b

a+c

a.*b

a.*c
% a*b %无法运算，不满足矩阵乘法

a*c %可以运算，但并非兼容性运算，而是满足矩阵乘法
d=cat(3,a,a) %参数3是在3维方向连接两个矩阵a和a

a+d %不同维度的数组也可兼容性运算

a.*d %可兼容性运算
bsxfun(@plus,a,d) %低版本兼容性运算函数：第一输入参数表示运算符，后面输入参数表示运算数

（第三章结束，后接第四章）

初学matlab需要什么基础吗

初学matlab最需要是数学基础，如矩阵（最基础的），函数、方程、高等数学、数值分析、线性代数、统计、优化、运筹学等基本知识，还需要最基础的编程语言方法（如你熟知VB或VC等语言就很容易入门了）。

matlab编程用什么语言

matlab编程语言是：C++语言。

Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。

MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的，因此语法特征与C++语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。

使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强，这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。

MATLAB程序接口：

新版本的MATLAB可以利用MATLAB编译器和C/C++数学库和图形库，将自己的MATLAB程序自动转换为独立于MATLAB运行的C和C++代码。

允许用户编写可以和MATLAB进行交互的C或C++语言程序。另外，MATLAB网页服务程序还容许在Web应用中使用自己的MATLAB数学和图形程序。MATLAB的一个重要特色就是具有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱的特殊应用子程序。

初学matlab，有什么学习路线可以推荐

简单说两句，无论是网上的资料还是有关matlab的书籍可以说是铺天盖地，学习的时候一定不要拿过来从头开始看到尾，一定要有侧重。
具体来说就是，先把最基础的一些概念弄清楚了，就像是基本的数据类型啊，矩阵的基本输入调用及运算啊（因为matlab的一个核心概念就是矩阵运算），简单的逻辑判断，循环结构啊这些的，基本上也就是一周内每天花个两小时甚至都不用就能弄懂的东西。然后就是根据你的实际需要去学习就好了，你需要用什么地方的matlab的功能，就去边做边看参考书（随便哪种，你找个销量大的一般差不了哪去），或是matlab的自带的help（这个其实很强大，不过对于新手可能需要一段时间去熟悉它的语言以及描述，对于用过一段时间matlab的人会发现这个特别强大，很详细好用，基本可以解决你的大部分问题）。
总之，先学基础，别耗费太多时间，把基础概念搞清楚就行，一些细节记不住也别太纠结，以后慢慢反复使用巩固就把常用的记住了，这个阶段能达到有个大概印象，记不住的东西翻书能想起来就行；然后根据需要，边用边学，慢慢融汇贯通，你会发现其实就matlab语言本身还是很好学的，相对于其他很多编程语言这个简直就是入门级难度。