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第一部分 用MATLAB进行程序设计2

第1章 MATLAB简介2

1.1 初识MATLAB2

1.2 MATLAB桌面环境3

1.3 变量和赋值语句4

1.3.1 初始化、递增和递减6

1.3.2 变量名6

1.3.3 类型7

1.4 表达式9

1.4.1 format函数和省略号9

1.4.2 运算符9

1.4.3 内置函数和help命令11

1.4.4 常量13

1.4.5 随机数13

1.5 字符和编码15

1.6 关系表达式16

探索其他有趣的特征19

总结19

习题20

第2章 向量和矩阵23

2.1 向量和矩阵23

2.1.1 创建行向量24

2.1.2 创建列向量26

2.1.3 创建矩阵变量27

2.1.4 维数30

2.1.5 空向量34

2.1.6 三维矩阵35

2.2 用作函数参数的向量和矩阵36

2.3 向量和矩阵上的标量运算和数组运算39

2.4 矩阵乘法41

2.4.1 向量的矩阵乘法42

2.5 逻辑向量43

2.5.1 含有向量和矩阵的关系表达式43

2.5.2 逻辑内置函数44

2.6 应用：diff和meshgrid函数47

探索其他有趣的特征48

总结48

习题49

第3章 MATLAB程序设计概述53

3.1 算法53

3.2 MATLAB脚本54

3.2.1 文档56

3.3 输入与输出57

3.3.1 输入函数57

3.3.2 输出语句：disp和fprintf59

3.4 脚本的输入和输出62

3.5 用脚本生成和定制简单图形63

3.5.1 plot函数63

3.5.2 与plot相关的函数65

3.6 文件输入／输出简介68

3.6.1 向文件中写数据68

3.6.2 向文件中追加数据68

3.6.3 从文件中读数据69

3.7 返回单个值的用户自定义函数71

3.7.1 函数定义72

3.7.2 函数调用73

3.7.3 从脚本中调用用户自定义函数75

3.7.4 传递多个参数75

3.7.5 函数中的局部变量76

3.7.6 范围介绍77

3.8 命令和函数77

总结78

习题79

第4章 选择语句85

4.1 if语句85

4.1.1 逻辑真和逻辑假的表示88

4.2 if-else语句89

4.3 嵌套的if-else语句90

4.3.1 elseif子句91

4.4 switch语句94

4.5 menu函数96

4.6 MATLAB中的is函数97

探索其他有趣的特征99

总结99

习题101

第5章 循环107

5.1 for循环107

5.1.1 实际应用中不使用迭代变量的for循环109

5.1.2 for循环的输入109

5.1.3 求和与积110

5.1.4 预分配向量111

5.1.5 for循环示例：subplot112

5.2 for嵌套循环113

5.2.1 for嵌套循环和if语句的混合使用116

5.3 while循环118

5.3.1 while循环中的多重条件119

5.3.2 在while循环中读文件119

5.3.3 while循环中的输入121

5.3.4 while循环中的计数122

5.3.5 while循环中对用户输入信息的差错检测123

5.4 向量和矩阵的循环：向量化代码125

5.4.1 向量化求和与求积126

5.4.2 向量化与选择语句相关的循环129

5.4.3 编写高效代码的技巧132

5.5 计时133

探索其他有趣的特征134

总结135

习题135

第6章 MATLAB程序143

6.1 其他类型的用户自定义函数143

6.1.1 返回多值的函数144

6.1.2 完成任务无返回值的函数147

6.1.3 带返回值并可打印的函数147

6.1.4 向函数传递参数148

6.2 MATLAB程序的组织150

6.2.1 模块化程序150

6.2.2 子函数152

6.3 应用：菜单驱动的模块程序154

6.4 变量作用域159

6.4.1 持续变量160

6.5 调试技术162

6.5.1 错误类型162

6.5.2 追踪163

6.5.3 编辑器／调试程序164

6.5.4 函数桩165

6.5.5 代码元和发布代码166

探索其他有趣的特征167

总结167

习题168

第7章 字符串操作173

7.1 创建字符串变量173

7.1.1 字符串向量174

7.2 字符串操作175

7.2.1 连接175

7.2.2 创建自定义字符串176

7.2.3 删除空白字符180

7.2.4 变换大小写180

7.2.5 字符串比较181

7.2.6 查找、替换和分割字符串182

7.2.7 字符串求值185

7.3 有关字符串的is函数186

7.4 字符串和数值之间的转换187

探索其他有趣的特征189

总结190

习题190

第8章 数据结构：元胞数组和结构体195

8.1 元胞数组195

8.1.1 创建元胞数组195

8.1.2 查看和显示元胞数组的元素和属性196

8.1.3 在元胞数组中存放字符串198

8.2 结构体199

8.2.1 创建和修改结构体变量200

8.2.2 将结构体传递给函数202

8.2.3 相关结构体函数202

8.2.4 结构体向量203

8.2.5 嵌套结构体209

8.2.6 嵌套结构体向量210

探索其他有趣的特征212

总结212

习题213

第9章 高级文件输入／输出217

9.1 低级文件I/O函数217

9.1.1 打开和关闭文件218

9.1.2 读取文件219

9.1.3 写入文件226

9.1.4 追加文件227

9.2 写入和读取电子表格类文件227

9.3 使用MAT文件变量228

9.3.1 将变量写入文件中228

9.3.2 将变量追加到MAT文件中229

9.3.3 从MAT文件中读取229

探索其他有趣的特征230

总结230

习题231

第10章 高级函数236

10.1 匿名函数236

10.2 函数句柄的使用237

10.2.1 函数的函数238

10.3 参数数目可变240

10.3.1 输入参数数目可变240

10.3.2 输出参数数目可变242

10.4 嵌套函数245

10.5 递归函数246

探索其他有趣的特征249

总结249

习题250

第二部分 用MATLAB解决问题的进阶255

第11章 MATLAB作图255

11.1 图形函数255

11.2 动画260

11.3 三维图形260

11.4 定制图形263

11.5 句柄图形和图形属性265

11.5.1 图形对象和属性265

11.5.2 核心对象267

11.6 plot的应用273

11.6.1 从函数中绘图273

11.6.2 绘制文件数据274

11.7 保存和打印图形276

探索其他有趣的特征276

总结277

习题277

第12章 基本统计、集合、排序和索引283

12.1 统计函数283

12.1.1 平均值284

12.1.2 方差和标准差286

12.1.3 众数287

12.1.4 中间值287

12.2 集合操作288

12.3 排序291

12.3.1 对结构体向量排序293

12.3.2 字符串排序295

12.4 索引296

12.4.1 结构体向量的索引298

12.5 查找299

12.5.1 顺序查找299

12.5.2 二分查找300

探索其他有趣的特征302

总结302

习题303

第13章 声音和图像307

13.1 声音文件307

13.2 图像处理308

13.2.1 色图309

13.2.2 真彩色矩阵313

13.2.3 图像文件315

13.3 图形用户界面的介绍316

13.3.1 GUI基础316

13.3.2 文本框、按钮和滚动条318

13.3.3 在GUI中画图和处理图像325

13.3.4 规范化单位和按钮组327

探索其他有趣的特性329

总结330

习题330

第14章 高等数学应用337

14.1 数据拟合曲线337

14.1.1 多项式338

14.1.2 曲线拟合338

14.1.3 内插值和外插值339

14.2 复数341

14.2.1 复数的判等343

14.2.2 复数相加减343

14.2.3 复数乘法344

14.2.4 共轭复数和绝对值344

14.2.5 表示为多项式的复数方程式345

14.2.6 极坐标形式345

14.2.7 绘图346

14.3 矩阵求解线性代数方程组346

14.3.1 矩阵属性347

14.3.2 线性代数方程组352

14.4 符号数学361

14.4.1 符号变量和表达式361

14.4.2 简化函数362

14.4.3 显示表达式364

14.4.4 解方程364

14.5 微积分：积分和微分366

14.5.1 积分和梯形法则366

14.5.2 微分368

14.5.3 符号数学工具箱中的微积分369

探索其他有趣的特征370

总结370

习题371

附录1 MATLAB函数379

附录2 MATLAB和动态仿真工具箱382