MATLAB 是一种强大的数值计算和数据可视化软件,广泛应用于科学研究、工程计算以及数据分析等领域。本教程的"Introduction to MATLAB"是学习MATLAB的基础,旨在帮助初学者熟悉MATLAB环境和基本操作。
当你打开MATLAB时,你会看到一个称为Command Window的界面,这是你与MATLAB交互的主要窗口。在这里,你可以直接输入数学运算,如加减乘除、指数和括号。例如,输入`3+2`将得到`5`,`3-2^4`会得到`-13`。MATLAB默认使用弧度制,所以`sin(90)`和`sin(pi/2)`都返回接近`1`的结果。此外,`^`代表指数运算,`2^4`意味着2的4次方。`i`和`j`在MATLAB中用来表示复数,`abs()`函数返回复数的模,`angle()`则计算复数的幅角。
MATLAB中的变量定义非常灵活,无需预先声明其类型。变量名遵循一定的规则:它们必须以字母开头,长度不超过31个字符,可包含字母、数字和下划线,并且不能与MATLAB的关键字重名。MATLAB的关键字包括`break`、`case`、`catch`等,这些词汇有特殊含义,不应作为变量名使用。同时,避免将函数名、`i`和`j`用作变量名,因为`i`和`j`在MATLAB中默认表示虚数单位。
变量可以在MATLAB的工作空间(Workspace)中创建和修改。例如,你可以通过赋值操作符`=`来创建和修改变量,如`a=2`、`b=3`。分号` ; `的使用可以控制是否在命令窗口显示结果。当你执行`z=a/b`,如果没有分号,结果将显示在窗口中;如果加上分号,结果将不会显示。`clear`函数用于清除工作空间中的所有变量,例如`clear x y`会删除变量`x`和`y`。
MATLAB支持不同类型的变量,如单值变量、向量(一维数组)和矩阵(二维数组)。向量可以通过逗号或分号分隔的数值定义,如`[1, 2, 3]`。矩阵则是通过多行多列的数值定义,如`[1 2; 3 4]`。你可以使用`whos`命令查看当前工作空间中的变量信息,包括变量名、大小、占用内存等。
在程序执行过程中,MATLAB按照语句的顺序逐行执行。例如,如果你先执行`x=2*3.14`,然后执行`y=1+x`,再执行`x=5`,那么`y`的值将取决于之前的`x`值,即`y`的值将是`6.28`。然而,如果在`x=5`之后查询`y`的值,由于`y`没有重新赋值,它的值仍然是`6.28`,除非你再次执行影响`y`的语句。
在MATLAB中,理解和掌握这些基本操作是至关重要的,因为它们构成了进一步学习和应用MATLAB的基础。通过不断地练习和探索,你将能够熟练地使用MATLAB进行复杂的数值计算和数据分析。这个MATLAB教程的第1章是学习之旅的良好开端,它涵盖了启动MATLAB、基本操作、变量定义以及变量管理,是深入学习MATLAB之前不可或缺的部分。