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MATLAB程序设计及应用

MATLAB程序设计及应用
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作者:
出版社: 电子工业出版社
2021-12
版次: 1
ISBN: 9787121424021
定价: 69.80
装帧: 其他
页数: 276页
分类: 计算机与互联网
  • 本书面向高等学校理工科专业本科生而编写，内容包括绪论、MATLAB软件的基本操作、MATLAB程序设计、MATLAB中的矩阵与数组、MATLAB绘图、MATLAB的符号计算与数值计算。本书还提供了大量来自不同学科领域的例题和课后练习题，便于学生进行MATLAB实操和编程实践。本书所选择的内容旨在帮助高等学校理工科相关专业本科生熟练掌握MATLAB工具，并在后续的专业课程与科研实践活动中加以应用。读者可根据自己的实际需要从中选择合适的学习内容，并在本书的基础上，结合MATLAB帮助文档或其他参考书，更有针对性地学习MATLAB提供的各领域工具箱或MATLAB中的外部程序接口和窗口程序设计等更高级的功能。除了理工科专业本科生，本书还适用于金融相关专业本科生和希望掌握一门程序设计语言与编程工具的零基础编程入门学习者。 郭斯羽副教授，现为湖南大学专职教师，主要从事智能仪器、图像处理与机器视觉、视觉检测等方面的研究与教学工作，出版过多本著作及教材。 目    录

     

    第1章  绪论1

    1.1  MATLAB发展简介1

    1.2  MATLAB的优点和缺点2

    1.2.1  优点2

    1.2.2  缺点4

    1.3  应用案例5

    1.4  与MATLAB类似的软件6

    第2章  MATLAB软件的基本操作9

    2.1  MATLAB R2020a的安装9

    2.2  命令的输入与执行10

    2.2.1  手工输入命令内容10

    2.2.2  命令的快捷输入方式12

    2.3  MATLAB的帮助系统13

    2.4  变量14

    2.4.1  变量的命名15

    2.4.2  工作空间16

    2.4.3  变量的生成18

    2.5  算术运算符与初等数学函数19

    2.5.1  算术运算符19

    2.5.2  三角函数20

    2.5.3  双曲函数22

    2.5.4  复数相关的函数23

    2.5.5  指数函数与对数函数24

    2.5.6  圆整与求余25

    2.6  格式化文本输出26

    2.6.1  format命令26

    2.6.2  disp函数27

    2.6.3  fprintf函数27

    2.7  数列30

    2.7.1  数列的生成和下标31

    2.7.2  数列的算术运算和常用函数35

    2.8  基本绘图40

    练习46

     

    第3章  MATLAB程序设计51

    3.1  M文件51

    3.1.1  脚本M文件53

    3.1.2  函数M文件56

    3.2  程序流程控制结构60

    3.2.1  程序流程图简介60

    3.2.2  关系运算符和逻辑运算符62

    3.2.3  if分支结构63

    3.2.4  switch分支结构67

    3.2.5  for循环结构69

    3.2.6  while循环结构75

    3.2.7  其他流程控制语句82

    3.3  工作空间与变量的作用域87

    3.3.1  局部变量87

    3.3.2  函数的输入/输出参数88

    3.3.3  在工作空间之间共享数据89

    3.4 局部函数与嵌套函数91

    3.4.1  局部函数91

    3.4.2  嵌套函数94

    3.5  函数优先顺序与路径95

    3.6  注释97

    3.7  调试99

    练习101

    第4章  MATLAB中的矩阵与数组108

    4.1  矩阵与数组的生成和基本操作108

    4.1.1  基本矩阵的生成109

    4.1.2  获取数组的基本信息115

    4.1.3  数组的常见处理116

    4.1.4  访问数组中的单个元素119

    4.2  数据类型122

    4.2.1  MATLAB中的数据类型概述122

    4.2.2  与数据类型有关的常用操作124

    4.3  数组运算126

    4.4  矩阵运算131

    4.4.1  矩阵的算术运算131

    4.4.2  常用的矩阵运算函数139

    4.5  数组下标143

    4.5.1  多维下标143

    4.5.2  一维下标149

    4.5.3  逻辑数组下标155

    4.6  异质数据容器156

    4.6.1  元胞数组157

    4.6.2  结构体数组166

    4.6.3  表167

    练习169

    第5章  MATLAB绘图176

    5.1  图形窗口与坐标区176

    5.1.1  图形窗口176

    5.1.2  坐标区178

    5.2  绘制线图的函数183

    5.2.1  使用plot函数绘制二维线图183

    5.2.2  使用plot3函数绘制三维曲线184

    5.2.3  使用stairs函数绘制阶梯图185

    5.2.4  使用errorbar函数绘制带误差条的线图186

    5.2.5  使用area函数绘制区域图187

    5.2.6  使用stackedplot函数绘制共x轴堆叠图188

    5.2.7  用于绘制对数图的函数189

    5.2.8  根据函数表达式绘图190

    5.3  曲面图的绘制191

    5.3.1  绘制三维曲面图的方法191

    5.3.2  瀑布图和条带图的绘制193

    5.3.3  使用pcolor函数绘制伪彩色图194

    5.3.4  等高线图的绘制方法195

    5.4  数据分布图的绘制197

    5.4.1  直方图的绘制方法197

    5.4.2  箱形图的绘制方法199

    5.4.3  散点图的绘制方法199

    5.4.4  平行坐标图的绘制方法201

    5.4.5  饼图的绘制方法201

    5.5  离散数据图的绘制202

    5.5.1  条形图的绘制方法202

    5.5.2  针状图的绘制方法205

    5.5.3  帕累托图的绘制方法206

    5.6  极坐标图的绘制206

    5.6.1  极坐标线图的绘制方法206

    5.6.2  极坐标散点图的绘制方法207

    5.6.3  玫瑰图的绘制方法208

    5.7  向量场相关图形的绘制208

    5.7.1  箭头图的绘制方法208

    5.7.2  羽毛图和罗盘图的绘制方法209

    练习210

    第6章  MATLAB中的符号计算215

    6.1  符号计算概述215

    6.2  创建符号数值、变量、表达式和函数216

    6.2.1  创建符号数值216

    6.2.2  创建符号变量217

    6.2.3  创建符号表达式和函数218

    6.3  表达式的变形与化简219

    6.4  基本的微积分运算224

    6.5  求解普通方程与微分方程230

    6.6  数值的求取与代码生成235

    6.6.1  数值的求取235

    6.6.2  代码生成237

    6.7  符号计算的局限性237

    练习238

    第7章  MATLAB中的数值计算240

    7.1  求解非线性方程、多项式方程和方程组240

    7.1.1  求解非线性方程240

    7.1.2  求解多项式方程246

    7.1.3  求解非线性方程组247

    7.2  插值与拟合248

    7.2.1  问题描述248

    7.2.2  插值249

    7.2.3  拟合254

    7.3  数值积分258

    7.4  解常微分方程261

    练习265

    参考文献268
  • 内容简介:
    本书面向高等学校理工科专业本科生而编写，内容包括绪论、MATLAB软件的基本操作、MATLAB程序设计、MATLAB中的矩阵与数组、MATLAB绘图、MATLAB的符号计算与数值计算。本书还提供了大量来自不同学科领域的例题和课后练习题，便于学生进行MATLAB实操和编程实践。本书所选择的内容旨在帮助高等学校理工科相关专业本科生熟练掌握MATLAB工具，并在后续的专业课程与科研实践活动中加以应用。读者可根据自己的实际需要从中选择合适的学习内容，并在本书的基础上，结合MATLAB帮助文档或其他参考书，更有针对性地学习MATLAB提供的各领域工具箱或MATLAB中的外部程序接口和窗口程序设计等更高级的功能。除了理工科专业本科生，本书还适用于金融相关专业本科生和希望掌握一门程序设计语言与编程工具的零基础编程入门学习者。
  • 作者简介:
    郭斯羽副教授，现为湖南大学专职教师，主要从事智能仪器、图像处理与机器视觉、视觉检测等方面的研究与教学工作，出版过多本著作及教材。
  • 目录:
    目    录

     

    第1章  绪论1

    1.1  MATLAB发展简介1

    1.2  MATLAB的优点和缺点2

    1.2.1  优点2

    1.2.2  缺点4

    1.3  应用案例5

    1.4  与MATLAB类似的软件6

    第2章  MATLAB软件的基本操作9

    2.1  MATLAB R2020a的安装9

    2.2  命令的输入与执行10

    2.2.1  手工输入命令内容10

    2.2.2  命令的快捷输入方式12

    2.3  MATLAB的帮助系统13

    2.4  变量14

    2.4.1  变量的命名15

    2.4.2  工作空间16

    2.4.3  变量的生成18

    2.5  算术运算符与初等数学函数19

    2.5.1  算术运算符19

    2.5.2  三角函数20

    2.5.3  双曲函数22

    2.5.4  复数相关的函数23

    2.5.5  指数函数与对数函数24

    2.5.6  圆整与求余25

    2.6  格式化文本输出26

    2.6.1  format命令26

    2.6.2  disp函数27

    2.6.3  fprintf函数27

    2.7  数列30

    2.7.1  数列的生成和下标31

    2.7.2  数列的算术运算和常用函数35

    2.8  基本绘图40

    练习46

     

    第3章  MATLAB程序设计51

    3.1  M文件51

    3.1.1  脚本M文件53

    3.1.2  函数M文件56

    3.2  程序流程控制结构60

    3.2.1  程序流程图简介60

    3.2.2  关系运算符和逻辑运算符62

    3.2.3  if分支结构63

    3.2.4  switch分支结构67

    3.2.5  for循环结构69

    3.2.6  while循环结构75

    3.2.7  其他流程控制语句82

    3.3  工作空间与变量的作用域87

    3.3.1  局部变量87

    3.3.2  函数的输入/输出参数88

    3.3.3  在工作空间之间共享数据89

    3.4 局部函数与嵌套函数91

    3.4.1  局部函数91

    3.4.2  嵌套函数94

    3.5  函数优先顺序与路径95

    3.6  注释97

    3.7  调试99

    练习101

    第4章  MATLAB中的矩阵与数组108

    4.1  矩阵与数组的生成和基本操作108

    4.1.1  基本矩阵的生成109

    4.1.2  获取数组的基本信息115

    4.1.3  数组的常见处理116

    4.1.4  访问数组中的单个元素119

    4.2  数据类型122

    4.2.1  MATLAB中的数据类型概述122

    4.2.2  与数据类型有关的常用操作124

    4.3  数组运算126

    4.4  矩阵运算131

    4.4.1  矩阵的算术运算131

    4.4.2  常用的矩阵运算函数139

    4.5  数组下标143

    4.5.1  多维下标143

    4.5.2  一维下标149

    4.5.3  逻辑数组下标155

    4.6  异质数据容器156

    4.6.1  元胞数组157

    4.6.2  结构体数组166

    4.6.3  表167

    练习169

    第5章  MATLAB绘图176

    5.1  图形窗口与坐标区176

    5.1.1  图形窗口176

    5.1.2  坐标区178

    5.2  绘制线图的函数183

    5.2.1  使用plot函数绘制二维线图183

    5.2.2  使用plot3函数绘制三维曲线184

    5.2.3  使用stairs函数绘制阶梯图185

    5.2.4  使用errorbar函数绘制带误差条的线图186

    5.2.5  使用area函数绘制区域图187

    5.2.6  使用stackedplot函数绘制共x轴堆叠图188

    5.2.7  用于绘制对数图的函数189

    5.2.8  根据函数表达式绘图190

    5.3  曲面图的绘制191

    5.3.1  绘制三维曲面图的方法191

    5.3.2  瀑布图和条带图的绘制193

    5.3.3  使用pcolor函数绘制伪彩色图194

    5.3.4  等高线图的绘制方法195

    5.4  数据分布图的绘制197

    5.4.1  直方图的绘制方法197

    5.4.2  箱形图的绘制方法199

    5.4.3  散点图的绘制方法199

    5.4.4  平行坐标图的绘制方法201

    5.4.5  饼图的绘制方法201

    5.5  离散数据图的绘制202

    5.5.1  条形图的绘制方法202

    5.5.2  针状图的绘制方法205

    5.5.3  帕累托图的绘制方法206

    5.6  极坐标图的绘制206

    5.6.1  极坐标线图的绘制方法206

    5.6.2  极坐标散点图的绘制方法207

    5.6.3  玫瑰图的绘制方法208

    5.7  向量场相关图形的绘制208

    5.7.1  箭头图的绘制方法208

    5.7.2  羽毛图和罗盘图的绘制方法209

    练习210

    第6章  MATLAB中的符号计算215

    6.1  符号计算概述215

    6.2  创建符号数值、变量、表达式和函数216

    6.2.1  创建符号数值216

    6.2.2  创建符号变量217

    6.2.3  创建符号表达式和函数218

    6.3  表达式的变形与化简219

    6.4  基本的微积分运算224

    6.5  求解普通方程与微分方程230

    6.6  数值的求取与代码生成235

    6.6.1  数值的求取235

    6.6.2  代码生成237

    6.7  符号计算的局限性237

    练习238

    第7章  MATLAB中的数值计算240

    7.1  求解非线性方程、多项式方程和方程组240

    7.1.1  求解非线性方程240

    7.1.2  求解多项式方程246

    7.1.3  求解非线性方程组247

    7.2  插值与拟合248

    7.2.1  问题描述248

    7.2.2  插值249

    7.2.3  拟合254

    7.3  数值积分258

    7.4  解常微分方程261

    练习265

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