【轉載】接觸Matlab10年後的一個總結，隨時使用Matlab要掌握的一些要點

來源： http://www.cnblogs.com/asxinyu/p/Basic_Matlab_Experience.html

 

接觸Matlab10年後的一個總結，隨時使用Matlab要掌握的一些要點

 

閱讀目錄

• 1.前言
• 2.Matlab的簡單介紹
• 3.Matlab開發環境介紹
• 4.那些常見的命令
• 5.不得不說的矩陣操做
• 6.編程語法
• 7.關於Matlab我想說的話

　　不記得上一次寫超過20行的matlab程序是何時了，大概是2013年吧，那個時候寫過2篇文章，實際用到了 一些matlab的內容，超過200行的matlab程序應該要追溯到2011年了，最近爲了幫助網友解決我博客一篇文章的問題，把本身2011年的matlab翻出來，感觸頗多，一言難盡，看到昔日熟悉的代碼，我竟然能理解，而後還能修修改過，感受好多年沒用了，連基本函數都忘記了，仍是碰到問題仍是會寫會改，這裏面也說明了編程不簡單是一個記憶和經驗的問題，更重要的是學習的方法和解決問題方法的問題。因此決定寫這篇文章把我說認識的Matlab的東西寫出來，也許再過一些年，我將老去，也不會再用Matlab了，這樣的話，算是給10年Matlab使用之路一個終結吧。

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　　　　   本文原文地址：接觸Matlab10年後的一個總結，隨時使用Matlab而掌握的一些要點

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1.前言

準確的說這篇文章不是給徹底的編程新手，特別是之前沒有過必定編程經驗的人準備的。

文章的適合對象是：已經有必定編程基礎的人，若是你想用Matlab來快速的完成算法驗證，以及科研學術研究等。

　　文章的範圍很大，信息量很大，個別問題新手不是很理解，請自行百度。至於有編程經驗的，本文提到的大部份內容應該是能夠理解的，根據思路，打開Matlab軟件也應該是能夠選擇的。

本文選擇的Matlab版本是：2012a，我的以爲這個版本一直都還不錯吧。新的版本雖然菜單中文化，但那個UI真是醜爆了，無力吐槽，也不必換。

　　另外，這裏提醒廣大Matlab使用者，對於80%人來講，低版本真的夠了，不必追求過高，特別是那些連破解或者工具箱選擇都不知道啥意思的，選擇一個低版本，麻煩事情可能會更少。新版本的破解不少不全面，本身安裝的時候要注意。不少人碰到這個問題，工具箱都沒安裝，你要找函數，怎麼找獲得。。。 

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2.Matlab的簡單介紹

　　在國內，目前使用Matlab的主要人羣是學生和科研單位，商業環境的使用我見過一些，但不多。就不作推測和評價了。

　　Matlab如何如此受歡迎，我總結是4個方面：

1.高效的數值計算功能。這一點是出類拔萃，目前其餘編程語言以及其餘相似的數學軟件無可替代；

2.完備的計算結果和編程可視化功能。這一點一樣是出類拔萃，無可替代；個人博客有Matlab專欄，大部分是C#調用Matlab進行混合編程的問題，每年都有大量的學生和其餘工程人員有這個需求：直接調用Matlab的Figure。。。潛入到WinForm中去。。。這和Matlab的結果優秀的可視化功能密不可分；

3.友好完善的編程開發環境，以及接近數學表達式的天然化m語言。很是易於學習和掌握；Matlab軟件就是一個編程開發環境，自帶的m語言簡單易用，有編程開發經驗的人應該是很是容易掌握的；

4.功能豐富的應用工具箱與Help系統，目前Matlab的工具箱總數已經超過80個，覆蓋了數學，統計，仿真，電子，生物信息學，金融，測試等等各個方面。與其說Matlab強大，不如說它的工具箱強大，每個工具箱都包括與涵蓋了行業內經典的一些算法和處理方法。省去了大量的麻煩，因此對於科研來講，快速的驗證本身的想法，實現算法並進行測試。

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3.Matlab開發環境介紹

　　若是要使用Matlab，安裝Matlab必不可少，下面是Matlab的主界面，下面介紹幾個主要窗口的做用。本文使用的是Matlab2012a，其餘版本若是是Ribbon UI，除了菜單不同，窗口也大概相似的。

　　上面就是Matlab的主界面，我用的是2012a版本，新版本2013後可能有些改變，感受更醜。。仍是這個習慣。但大概功能都差很少。看看每一個部分的功能吧，菜單欄暫時就不說了，看名字通常都能懂。具體說說上圖各個部分的做用。

1.Current Folder：當前路徑。是當前matlab工做文件夾的路徑，這個通常啓動改好後，不會變更，做用不大，但有時候找文件用得上；這裏會加載你常用的Matlab目錄，能夠經過下拉箭頭快速切換不一樣的Matlab工做路徑；

2.Current Folder：也是當前的工做文件夾的文件顯示，這裏顯示文件夾的全部資源，比較好懂，須要打開文件的時候，雙擊對應m文件就能夠了；

3.單個m文件或者函數，點擊以後，會在4中顯示包含的函數，就好比VS顯示類中的屬性，方法之類的，能夠了解文件結構；

4.是3中選擇文件中包括的函數，不用打開文件夾，就能夠看到m文件中的函數結構；

5.Command Window 主窗口，也就是輸入命令的地方，最最重要的地方吧，作一些簡單的測試，學習命令的時候均可以在這裏面進行，不過習慣後更喜歡用m文件，習慣就知道了；

6.WorkSpace，工做變量空間，主要是顯示當前matlab中存在的變量的值，包括變量名稱，值，若是是數組，會顯示最大，最小值，這個地方主要是調試程序用的，至關於VS中加斷點後的局部變量的值，只不過這裏顯示更加直觀，很是有用。

7.Command History，歷史命令窗口。這裏有一個小技巧，就是你在命令窗口輸入的命令，這裏都會顯示，並且你還能夠用小鍵盤的，上下鍵來直接跳到前面的命令，測試的時候也更加方便； 

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4.那些常見的命令

　　常用Matlab的命令或者進行一些簡單的測試，掌握和知道一些常見的命令是頗有必要的，下面這些命令若是記不住，能夠根據功能百度，找到對應的函數，再用，其實很快。熟練以後，也就30秒鐘的事情，多了，也就記住了。

1.clear ：清除內存變量和函數，也就是把WorkSpace的變量給清空；

2.clc :清楚當前Matlab命令窗口的內容；至關於清楚屏幕吧，從新開始，簡潔一點，注意clc是不清楚變量的。通常在編寫m文件的時候，不是函數的話，前面通常都要加上  clear;clc; 目的就是在m文件運行的時候，把內存和屏幕都清空，以避免同名稱的變量影響以及屏幕容易觀察；

3.help :這也是最重要的一個函數吧。在想要知道某個函數的相關說明的時候，可使用help 函數名來獲取，固然也能夠打開幫助文檔。不過這種方法是比較快的。

4.zeros：建立1個都爲0的矩陣；ones:建立1個都爲1的矩陣。參數能夠是多維的，例如zeros(2,3)...

5.size：能夠計算矩陣的大小，一樣相關的還有length，size能夠計算不一樣的維上的大小，例如size(A,1)..

6.rand :隨機數生成器，能夠直接使用生成任意緯度的矩陣，例如rand(2,3)，也是一個常常用的東西；

6.plot:繪製圖像的操做，具體格式能夠參考幫助。操做應該很是頻繁，作科研的時候，常常要看趨勢，繪圖在matlab是很是常見的一件事情。。。還有一個subplot函數是將一個figure分割爲多個塊來操做。想一想本身在C#中用mschart繪圖，也是醉了。。。不過仍然得堅持，這些年來爲何拋棄matlab，全部matlab能夠乾的事情都拿C#來幹，是一個很遠的話題，之後有機會再說吧。

7.figure,hold on :在使用plot繪圖的時候，默認都是在figure上面，figure能夠新建一個空白圖像，同時還可使用hold on在同一個figure上面繪製多條曲線；

　　最重要的幾個函數就介紹在這裏吧。要掌握matlab的核心語法，還得看一下基本的matlab矩陣操做的語法，太靈活了 ，掌握幾個基本的就能夠完成不少工做了。

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5.不得不說的矩陣操做

　　前面已經提到Matlab最重要的一點強大的數值計算功能，不只體現其函數庫的強大，更重要的是其操做語法的靈活性。隨便找一本Matlab的編程入門書籍，確定有這方面的介紹。其實矩陣操做的靈活性，強大到以致於我不敢看，平常只要掌握幾個基本的操做就能夠作不少事情了。特別在這裏特別介紹一下，能夠給你提升很多效率。

5.1 初始化的序列

　　在編寫各類算法的時候，常常要對矩陣初始化。例如前面提到的zeros,one，等等都是產生矩陣的方法，一樣還有其餘的產生對角矩陣等方法。這裏特別要提到的是產生數據或者等差數列的方法。例如

a = 1 : 10 ;%產生1-10的步長默認爲1的等差數列； b = 0:0.1:1;%產生0-1的步長爲0.1的等差數量；

　　是否是很簡潔高效。。。在其餘編程語言，可能本身要封裝一個方法了。而後來調用，可是在matlab裏面，這一切都簡化了。

5.2 矩陣操做

　　在matlab中，數組或者叫作矩陣是能夠任意擴充的，不須要其餘，一樣對矩陣的變化易如反掌，不須要那些for循環來進行。看看幾個例子，管中窺豹，你們以此類推：

data = rand(4,4) %初始化1個10*10的隨機矩陣 a = data(:,1) %取data的全部行，第1列 b = data(:,[1,3]) %取全部行，第1，3列 c = data([2,3],[1,2]) %%取第2，3行，以及1，2列

看下面的運行結果，比較直觀：

　　其餘還有更多，如find就很少說了。。。。這裏只是冰山一角。。

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6.編程語法

　　看完上面的語法，有沒有心動？那接下來看看matlab的m語言的一些基本語法。咱們能夠在命令行窗口作一些簡單的測試，但並不適合於開放。當咱們要完成一個完整的邏輯時，那就要用到m文件編輯器了。打開編輯器，界面以下，你就能夠寫了。。。這個開發環境也很強大，能夠斷點調試，分步執行。這是一篇總結性的文章，我身邊也沒有了matlab書籍，因此想到哪寫到哪吧。

1.matlab中變量名大小寫敏感的，官方的函數裏面也沒有所謂的命名規則，基本都是小寫開頭，習慣就行了

2.注意，若是一行語句結束，後面不加;號，就會直接在Command Window顯示變量的值，加分號就只顯示在WorkSpace了，在命令行窗口也是這樣的，不信你能夠試一下， a = 100; 和 b = 100 的區別

3.matlab中，註釋的符號是 %

4.變量無需定義，你能夠給它一個[]空值，在使用的時候再賦其餘值。它的長度也不是固定的，你能夠按你想象進行增長。

5.matlab的數據類型中，我的認爲比較變態的是字符和元胞，元胞數組是一個大雜燴，能夠容納各類複雜的類型，而字符類型，踩過很多坑，每次都轉不過彎來。這裏分享一下。matlab拼接字符串路徑或者數組，不是咱們其餘編程語言想象的那樣哦。用 + 就能夠解決。須要這樣：

  ['ab' 'cde' num2str(2)] %注意中間有空格，結果：abcde2

6.雖然矩陣操做，很靈活，大部分的均可以直接一句話完成，但免不了仍是要用循環的。matlab也有for,while語法。須要注意的是，每一層的for 或者while都要對應end 才行。

7.在matlab中，如今也支持面向對象編程，但我不會，使用Matlab暫時也只是用用函數，面向過程的編程啊。。。面向對象編程的使用若是你們有興趣能夠去找一下相關資料啊。matlab最經常使用的仍是函數，和其餘語言的方法相似。可是matlab的函數沒有靜態方法和實例方法之分，總的來講，都是靜態的吧，直接調用。

編寫函數使用的關鍵字是 function ,輸入和輸出參數能夠是多個，例如 function [r1,r2,r3] = testfun(p1,p2,p3)

　　這裏有一個注意：函數是不能直接運行的，你們能夠寫一個m文件調用你寫的函數 就能夠了，這個有編程經驗的應該都懂，我要說的是，在c#中調用matlab的函數的時候，必須是function纔可以被編譯和調用，非function是不支持的哦。

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7.關於Matlab我想說的話

　　雖然會Matlab作不少事情，但如今我已經徹底脫離它了，剛開始不少不習慣，好比不少數學函數要本身寫，本身去發掘，但經過慢慢積累，併發掘開源的資源，我使用了Math.NET組件來替代了它的數值計算部分，雖然語法沒那麼優雅，可是功能上沒問題了。至於其餘的功能組件，好比統計，數據挖掘等工具箱，也有相應的開源組件來完成，實在找不到的，本身根據算法來完成，其實也不難，因此在這個過程當中，使用C#的能力也愈來愈強。

　　這並非說Matlab很差，Matlab目前最大的問題，從實際應用上來講，主要有幾個肯定：

1.大的不能再大的MCR運行時，曾幾什麼時候，.NET 幾十M的.net環境，就讓人受不了，更加不用說Matlab的MCR，300多M了。安裝後超過1G。。

2.在與其餘平臺交互應用還不太靈活與方便，例如在C#中調用Matlab的m函數，雖然如今支持還不錯，但效率和使用門檻仍是有必定的差距，不能普及；

3.雖然Matlab在分佈式計算，效率以及部署方面花了很大精力，也愈來愈好用，可是價格讓人望而卻步。。。有幾個工具箱我都沒找到破解版。。沒法試用；這方面是一個硬傷吧，別說學習了，即便買了，招幾個這樣的人都是個難事。。。

4.Matlab的資源太少，目前主流的開源項目託管平臺，Matlab項目寥寥無幾，雖然官方有一個開源的交流論壇，但人氣過低，並且也是英文的，沒什麼用。。加上國內的研究人員，各自爲戰，基本不分享一些寫過的Matlab代碼，因此後人前仆後繼，天天都在寫重複的代碼。。。

　　每一次安裝系統的時候，老是莫名其妙的要把Matlab給安裝上去，但貌似不多打開，這個月還打開了幾回。。。但願不是終點，Matlab的確是一個好的工具。

最後說一下Matlab的幫助系統吧：在若干年前微軟的MSDN還有離線版的時候，它應該是最好的幫助系統吧。但如今MSDN好像都不包括在VS的安裝包裏面了，離線版也沒有多大的意義。可是Matlab一直在這樣作，這也是它強大的緣由之一。因此的東西均可以從幫助文檔中獲得。但前提你得會基本的英文，這也是一大硬傷吧，沒有中文版，不過想一想也可怕，這麼多文章翻譯爲不一樣版本，工做量得多大。之前有論壇翻譯這些文檔中的函數，但好像被官方叫停了，版權緣由。悲哀，人家給你免費普及作廣告，竟然這樣。。。最後附上一張圖，曾經摸爬打滾過的help系統：

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