上學期學了一些matlab的知識，這學期再用時竟然發現已經忘得差不多了(┬＿┬) 於是決定重新開始並將它們記錄下來，也方便自己以後查漏補缺！ M文件編程 腳本文件 matlab有自己的命令行視窗，對於簡單的命令，可以直接在命令行視窗輸入，但隨著命令行的增加或者命令本身複雜度的增加，再使用命令行就顯得 ...
上學期學了一些matlab的知識，這學期再用時竟然發現已經忘得差不多了(┬＿┬)
於是決定重新開始並將它們記錄下來，也方便自己以後查漏補缺！
M文件編程
- 腳本文件
matlab有自己的命令行視窗，對於簡單的命令，可以直接在命令行視窗輸入，但隨著命令行的增加或者命令本身複雜度的增加，再使用命令行就顯得有些不便了，這時就需要腳本文件了。可以說，腳本文件是matlab指令集合的封裝。
- 函數文件
函數文件以function開始，end結束，這也是區別於腳本文件的地方。
在function後面接著定義輸出參數，函數名和輸入參數，比如：
function [x,y,z] = math_count(a,b,c)
x，y，z是輸出參數，以方框括起來，math_count是函數名，a，b，c是輸入參數，以圓括弧括起來。
也可以沒有參數，比如：
function printresults(x,y)
printresults是函數名，x和y是輸入參數，沒有輸出參數。
- 數據類型
matlab共有6中基本數據類型，分別是數值類型、邏輯類型、字元串、函數句柄、結構體和單元數組。這裡我們簡單地介紹前四種。
- 數值類型
基本的數值類型包括整數類型和浮點數類型，額外的數值類型還有複數類型、無窮量（Inf）和非數值量（NaN)，後面的兩種算是matlab的特色類型，當然要記錄一下啦！
- 複數類型
複數包括實部和虛部兩部分，matlab中預設使用i和j作為複數的虛部標誌。創建複數時，可以直接利用複數形式進行輸入或使用函數complex。
z=1+2i %利用複數形式進行輸入
輸出結果：
z=complex(2,3) %利用complex（x,y）函數進行輸入
輸出結果：
z=complex（2）%利用complex（x），如果x是實數，z=x+0i，如果x是複數，z=x
輸出結果：
-
- 無窮量（Inf）和非數值量（NaN)
Matlab中使用Inf和-Inf分別代表正無窮量和負無窮量，NaN代表非數值量。
正負無窮量通常由於運算溢出而產生的結果，而非數值量是由於0/0或Inf/Inf非正常運算產生的結果，並且這兩個NaN是不同的。
Inf和NaN是Matlab中的特殊變數，除此之外，Matlab還有一些特殊的變數
- ans：系統預設的用作保存運算結果的變數名
- pi：圓周率
- eps：機器零閥值，Matlab中的最小數
2.邏輯類型
Matlab把任何非0值當作為真，輸出為1，把零當作假，輸出為0.
邏輯類型數據進行運算時需要用到關係操作符和邏輯運算符。
對於Matlab的關係操作符，與c/c++基本相同，只有不等號有所不同，在c/c++中不等號為！=，而Matlab中不等號是~ =。
Matlab中的邏輯操作符如下表所示：
| 邏輯運算符 | 說明 |
|---|---|
| & | 與 |
| | | 或 |
| ~ | 非 |
3.字元和字元串
字元和字元串分別是字元數組和字元串數組中的文本。
- 字元數組是一個字元序列，如c='Hello Word!'
- 字元串數組是文本片段的容器，字元串數組提供一組用於將文本處理為數據的函數。從R2017a開始，字元串也可以使用雙引號創建，如str="You are best!"
- string函數
R2016b以後，可以使用字元串數組string代替字元數組。官方文檔表明，還可以按照標準數組運算對字元串數組
進行索引、重構和串聯，還可以使用 + 運算符向字元串追加文本。（一切都在向c++看齊啊）
4.函數句柄
函數句柄是一種間接調用函數的方式，相當於對一個函數取別名。
例如：如果你有一個函數為myfunction，現在給定語句
f=@myfunction %f是一個句柄，可以通過f調用myfunction
可以通過函數句柄構造匿名函數或指定回調函數，也可以函數句柄將一個函數傳遞給另一個函數，或者從主函數內部調用局部函數
下麵給出通過函數句柄間接調用函數的例子：
在命令行視窗輸入：
Handle=@sin; %也可以自己建立函數，通過函數句柄間接調用
>> x=0:pi/4:pi; %通過冒號創建一維數組，0是第一個數，每次以pi/4為單位遞增，pi是最後一個數
>> y=Handle(x)
輸出結果：
有同學可能會問，直接調用不也是可以嗎，的確可以，但函數句柄有更多的優點，列舉幾個
- 提高運行速度。matlab對函數的調用每次都要搜索所有的路徑，使用函數句柄可以減少搜索，提高運行速度。
- 使用更方便。比如說，我在這個目錄運行後，創建了本目錄的一個函數句柄，當我轉到其他的目錄下的時候，創建的函數句柄還是可以直接調用的，而不需要把那個函數文件拷貝 過來。因為你創建的函數句柄中已經包含了路徑。
- 控制流
Matlab的控制流也與c/c++大體相同，唯一要註意的是每個條件都有相應的end關鍵字。
- 順序結構
- 選擇結構
- if—end
- if—else—end
- if—elseif—else—end
示例：
新建腳本文件，保存為exe1_1
x=input('enter''x'':');%input函數返回你輸入的整數，提示信息用''括起來，如果想要輸出單引號，兩個單引號'' ''即可
if(x>0)
y=1;
elseif(x==0)
y=0;
else y=-1;
end %不要忘記加end，Matlab不會自動補全end，最好一開始就寫下來，養成良好的編程習慣至關重要
disp(y) %disp作為輸出函數
在命令行視窗調用exe1_1,輸入-5
得到結果：
- switch—case結構
示例：新建腳本文件，保存為ex1_2
1 month=3; 2 switch month 3 case {3,4,5} 4 season='spring' %註意Matlab與c/c++語言的switch-case結構不一樣：只要條件滿足，立即返回，不對後面的語句做判斷，這也是為什麼不用加break的原因。 5 case {6,7,8} 6 season='summer' 7 case {9,10,11} 8 season='autumn' 9 otherwise 10 season='winter' 11 end
得到結果：
註意
1.M文件的搜索路徑必須與當前路徑一致,否則運行會出錯，搜索路徑即保存M文件的位置。可以直接修改當前路徑與搜索路徑一致，也可以添加搜索路徑，這樣就一勞永逸了。
2.如果遇到不認識的函數，可以利用help/doc命令在命令行查找，格式為help/doc function,function為函數名，養成查閱文檔的習慣很重要！
- 迴圈結構
- while，for語句
- break、continue、return ——行尾可以不用加分號
每一個關鍵字後面都要有與之對應的end關鍵字
範例：
使用0.618法(黃金分割法)極小化f(t)=exp(-t)+exp(t)，區間為[-1，1]。（即逼近函數在已知區間的極小值，找到對應的t）
0.618法主要思想：
0.618法在給定區間[a，b]內適當插入兩點a1，a2，並計算其函數值。
a1，a2將區間分成三段，通過函數值大小的比較，刪去其中一段，使搜索區間得以縮小，
然後再在保留下來的區間上作同樣的處理，如此迭代下去，從而得到極小點的數值近似解。
0.618法主要步驟：
1.在區間[a,b]內分別按照0.618和0.382的比例處取點a1 ，a2， 把[a,b]分為三段。
2.如果f(a1)>f(a2)，令a=a1,a1=a2,a2=a+0.618*(b-a)
3.如果f(a1)<f(a2) ，令b=a2，a2=a1,a1=a+0.382*(b-a)
4.如果滿足迭代條件或者超出給定迭代次數，程式終止，否則繼續運行下去。
新建名為fai.m的函數和zero_soe.m的函數
1 function z= fai(t)
2 % fai函數
3 % 給定函數
4 z=1*exp(-t)+1*exp(t);
5 end
1 function [k] = zero_soe(a0,b0,iter,tol)
2 %UNTITLED3 精確線性搜索之0.618法
3 % a0，b0分別代表左端點，右端點
4 % iter代表給定的迭代次數
5 % tol代表誤差限
6 m=a0+0.382*(b0-a0); %試探點lameda0
7 n=a0+0.618*(b0-a0); %試探點u0
8 ym=fai(m);
9 yn=fai(n);
10 count=0; %現有的迭代次數
11 while(count<iter)
12 if(ym>yn)
13 if(b0-m<=tol)
14 k=n;
15 return;
16 else
17 a0=m;
18 m=n;
19 ym=yn;
20 n=a0+0.618*(b0-a0);
21 yn=fai(n);
22 count=count+1;
23 end
24 else
25 if(n-a0<=tol)
26 k=m;
27 return;
28 else
29 b0=n;
30 n=m;
31 yn=ym;
32 m=a0+0.382*(b0-a0);
33 ym=fai(m);
34 count=count+1;
35 end
36 end
37 end
38 if(count>=iter)
39 disp('迭代次數超過給定次數!') ;
40 end
41 end
得到結果：
通過求導可知函數的極小值對應的t等於0，可知極小化的結果是正確的。
（皆大歡喜[]~(￣▽￣)~*）
常用的函數命令
- 輸入命令
- clc：清除命令行視窗
- clf ：即clear figure，清楚圖形視窗
- clear：清除工作區的變數，clear all是清除全部變數
- format：設置命令行視窗顯示格式
- iskeyword:確認輸入是否為關鍵字，如果沒有輸入，則輸出全部的關鍵字
- who：顯示當前變數名列表
- whos：顯示變數詳細列表
- which：查看關鍵字的路徑
- 幫助
- help：命令行視窗中函數的幫助
- doc：幫助瀏覽器中的參考頁
- demo：幫助瀏覽器中查看示例
- lookfor：在所有幫助條目中查看關鍵字
常用快捷鍵
- Ctrl+R ：註釋（對多行有效）
- Ctrl+T ：取消註釋（對多行註釋有效）
- Ctrl+Z ：取消上一次操作
- Ctrl+I ：自動縮進（對多行有效）
- Ctrl+[ ：減少縮進（對多行有效）
- Ctrl+] ：增加縮進（對多行有效）
- ↑游標鍵 ：選擇最近的一次命令
- Esc：清除當前行
參考資料：
- Matlab 2016a自學一本通 /劉浩，韓晶編著 ~北京：電子工業出版社,2016,12
- Mathworks 中國，附鏈接 Matlab快速入門—Mtahworks中國
還沒有寫完，以後慢慢補吧~
