MATLAB 6.0程序設計與實例應用

第1章  MATLAB 6.0入門 1                  
 1-1  MATLAB簡介 1                  
 1-2  MATLAB 6.0系統(tǒng)需求 2                  
 1-2-1  硬件需求 2                  
 1-2-2  軟件需求 2                  
 1-3  MATLAB 6.0的安裝過程 2                  
 1-4  認識MATLAB 6.0的新工作環(huán)境 4                  
 1-4-1  MATLAB 6.0的啟動和退出 4                  
 1-4-2  全新的MATLAB 6.0命令窗口 5                  
 1-5  MATLAB 6.0新功能和新特性 8                  
 1-5-1  軟件更容易使用 8                  
 1-5-2  方便靈活的命令窗口 9                  
 1-5-3  直觀的系統(tǒng)演示和在線幫助 10                  
 1-5-4  MATLAB 6.0的新特性 15                  
 第2章  程序設計基礎 17                  
 2-1  MATLAB的基本程序設計原則 17                  
 2-2  正確設置工作路徑 17                  
 2-3  常量和變量 18                  
 2-4  程序的運算符 19                  
 2-4-1  算術運算符 20                  
 2-4-2  關系運算符 21                  
 2-4-3  邏輯運算符 22                  
 2-4-4  常用的邏輯函數(shù) 23                  
 2-5  數(shù)據(jù)類型 24                  
 2-6  程序控制語句 26                  
 2-6-1  for循環(huán)語句 26                  
 2-6-2  while循環(huán)語句 27                  
 2-6-3  條件選擇語句if 28                  
 2-6-4  switch分支結構語句 29                  
 2-6-5  return語句 30                  
 2-7  M文件 31                  
 2-7-1  M文件的類型 31                  
 2-7-2  MATLAB文件的系統(tǒng)命令 31                  
 2-7-3  M文本編輯器 32                  
 2-7-4  命令文件 33                  
 2-7-5  函數(shù)文件 34                  
 2-8  字符數(shù)組 35                  
 2-8-1  字符數(shù)組的定義 35                  
 2-8-2  字符與數(shù)值的相互轉換 36                  
 2-8-3  字符串的比較 37                  
 2-8-4  二維字符數(shù)組 37                  
 2-8-5  字符型單元數(shù)組 38                  
 2-9  結構數(shù)組 39                  
 2-9-1  建立結構數(shù)組 39                  
 2-9-2  對結構數(shù)組的操作 41                  
 2-9-3  結構數(shù)組的運算 43                  
 2-10  單元數(shù)組 44                  
 2-10-1  創(chuàng)建單元數(shù)組 44                  
 2-10-2  單元數(shù)組的顯示 45                  
 2-10-3  單元數(shù)組的運算 46                  
 2-10-4  單元數(shù)組的變形 47                  
 2-10-5  單元數(shù)組的嵌套 47                  
 2-11  多維數(shù)組 48                  
 2-11-1  多維數(shù)組的生成 48                  
 2-11-2  多維數(shù)組的有關操作 51                  
 2-11-3  多維數(shù)組的變形 52                  
 2-11-4  多維數(shù)組的運算 54                  
 2-12  時間和日期 56                  
 2-12-1  日歷函數(shù)calendar 56                  
 2-12-2  時間函數(shù)clock 56                  
 2-12-3  查看CPU時間 56                  
 2-12-4  日期函數(shù)date 57                  
 2-12-5  秒表定時器 57                  
 第3章  MATLAB的數(shù)值計算 59                  
 3-1  矩陣基礎 59                  
 3-1-1  矩陣的定義和簡單輸入 59                  
 3-1-2  利用函數(shù)命令來創(chuàng)建矩陣 60                  
 3-1-3  矩陣的求和 62                  
 3-1-4  矩陣的下標 63                  
 3-1-5  矩陣的轉置 64                  
 3-1-6  矩陣的對角元素 65                  
 3-1-7  矩陣加減運算 66                  
 3-1-8  矩陣的乘積 67                  
 3-1-9  矩陣的冒號運算符 68                  
 3-2  利用M文件來創(chuàng)建矩陣 69                  
 3-3  矩陣的乘方和指數(shù)運算 70                  
 3-3-1  矩陣的乘方 70                  
 3-3-2  矩陣的指數(shù)運算 71                  
 3-4  矩陣的除法和求解線性方程組 71                  
 3-5  行列式及矩陣的逆 72                  
 3-5-1  方陣的行列式與逆矩陣 72                  
 3-5-2  偽逆矩陣 73                  
 3-6  特征值分解和奇異值分解 73                  
 3-6-1  特征值分解 73                  
 3-6-2  矩陣的奇異值分解 74                  
 3-7  LU. QR和Cholesky分解 75                  
 3-7-1  矩陣的LU分解 75                  
 3-7-2  矩陣的QR分解 76                  
 3-7-3  矩陣的Cholesky分解 76                  
 3-7-4  多項式的表示和處理多項式的函數(shù) 77                  
 3-7-5  多項式的根和系數(shù) 78                  
 3-7-6  多項式的值和特征多項式 78                  
 3-7-7  多項式的乘法和除法 79                  
 3-7-8  多項式的導數(shù) 80                  
 3-8  多項式的部分分式 80                  
 3-8-1  將兩個多項式的分式表示為部分分式, 可以用函數(shù)residue來執(zhí)行 80                  
 3-8-2  函數(shù)residue還可以用來對多項式的部分分式作逆運算 81                  
 3-9  多項式的擬合曲線 81                  
 3-10 多項式插值 82                  
 3-10-1  一維插值 83                  
 3-10-2  二維插值 84                  
 3-10-3  三維及多維插值 85                  
 第4章  符號計算 87                  
 4-1  在線幫助和系統(tǒng)演示 88                  
 4-1-1  在線幫助 88                  
 4-1-2  系統(tǒng)演示程序 90                  
 4-2  創(chuàng)建和使用符號對象 90                  
 4-2-1  符號變量和表達式的定義 90                  
 4-2-2  符號對象調(diào)用格式 91                  
 4-2-3  函數(shù)sym的其他使用 93                  
 4-2-4  符號函數(shù)的生成 94                  
 4-3  運算符 95                  
 4-4  微積分 96                  
 4-4-1  符號微分 97                  
 4-4-2  符號積分 99                  
 4-4-3  求極限 100                  
 4-4-4  級數(shù)求和 101                  
 4-4-5  泰勒（Taylor）級數(shù)的展開 101                  
 4-5  線性代數(shù) 102                  
 4-5-1  基本線性代數(shù)運算 102                  
 4-5-2  Jordan標準形 106                  
 4-5-3  奇異值分解 107                  
 4-5-4  特征多項式 108                  
 4-6  符號表達式的化簡 109                  
 4-6-1  collect函數(shù) 109                  
 4-6-2  expand函數(shù) 110                  
 4-6-3  factor函數(shù) 110                  
 4-6-4  horner函數(shù) 111                  
 4-6-5  numden函數(shù) 111                  
 4-6-6  simple和simplify函數(shù) 111                  
 4-6-7  subexpr和subs函數(shù) 113                  
 4-7  方程求解 114                  
 4-7-1  求解代數(shù)方程 115                  
 4-7-2  求解微分方程 119                  
 4-8  常用特殊符號函數(shù) 120                  
 4-9  MAPLE的運用 123                  
 4-9-1  對特殊函數(shù)的調(diào)用 123                  
 4-9-2  MAPLE庫函數(shù)在線幫助 124                  
 4-9-3  調(diào)用MAPLE庫函數(shù) 124                  
 第5章  高級編程技術 127                  
 5-1  數(shù)據(jù)輸入輸出 127                  
 5-1-1  數(shù)據(jù)輸入 127                  
 5-1-2  數(shù)據(jù)輸出 128                  
 5-2  文件讀寫I/O命令函數(shù) 130                  
 5-2-1  fopen函數(shù) 130                  
 5-2-2  fclose函數(shù) 131                  
 5-2-3  fprintf函數(shù) 131                  
 5-2-4  fscanf函數(shù) 132                  
 5-2-5  fread函數(shù) 132                  
 5-2-6  fwrite函數(shù) 132                  
 5-2-7  fgetl函數(shù) 133                  
 5-2-8  frewind 函數(shù) 134                  
 5-2-9  fseek函數(shù) 134                  
 5-2-10 ftell函數(shù) 135                  
 5-3  圖像文件的讀寫與顯示 135                  
 5-4  使用外部函數(shù)優(yōu)化程序 138                  
 5-5  MATLAB和其他語言的接口 138                  
 5-5-1  編譯程序環(huán)境設置 139                  
 5-5-2  Mex文件及其結構 141                  
 5-5-3  Mex技術應用舉例 143                  
 5-6  內(nèi)存管理 144                  
 第6章  MATLAB的繪圖功能 147                  
 6-1  基本繪圖函數(shù) 147                  
 6-2  二維圖形的繪制 147                  
 6-2-1  繪制二維圖形的一般步驟 147                  
 6-2-2  plot函數(shù)的調(diào)用格式 148                  
 6-3  基本的繪圖控制 150                  
 6-3-1  色彩. 線型和數(shù)據(jù)點標志 150                  
 6-3-2  坐標軸的控制 152                  
 6-3-3  坐標網(wǎng)格 153                  
 6-3-4  圖形的標注和圖例 153                  
 6-3-5  圖形的疊加功能 154                  
 6-3-6  離散數(shù)據(jù)點的繪制 155                  
 6-4  MATLAB的圖形窗口 156                  
 6-4-1  建立圖形窗口 156                  
 6-4-2  子圖 157                  
 6-5  三維圖形的繪制 158                  
 6-5-1  三維曲線圖形的繪制 158                  
 6-5-2  創(chuàng)建三維圖形的基本步驟 159                  
 6-5-3  網(wǎng)格和曲面圖形的繪制 160                  
 6-6  偽彩色圖 161                  
 6-7  三維圖形的控制 163                  
 6-7-1  三維圖的光照效果 163                  
 6-7-2  視角的控制 163                  
 6-7-3  坐標軸的控制 164                  
 6-8  繪制特殊圖形 165                  
 6-8-1  區(qū)域圖 165                  
 6-8-2  直方圖 166                  
 6-8-3  餅圖的繪制 168                  
 6-8-4  柱狀圖的繪制 169                  
 6-8-5  枝干圖的繪制 170                  
 6-9  從圖形窗口進行交互控制 172                  
 6-9-1  使用"編輯"菜單項進行控制 173                  
 6-9-2  利用"插入"菜單項進行控制 174                  
 6-9-3  利用菜單進行其他控制 175                  
 6-10  圖形的打印和輸入 176                  
 6-10-1  圖形打印的菜單操作方式 176                  
 6-10-2  利用命令打印圖形 178                  
 6-11  MATLAB 6.0的繪圖命令 179                  
 第7章  Notebook的使用 183                  
 7-1  安裝Notebook 183                  
 7-1-1  MATLAB 6.0中Notebook的安裝 184                  
 7-1-2  MATLAB 5.0~5.3版本如何安裝Notebook 186                  
 7-2  啟動Notebook 186                  
 7-2-1  Word中啟動Notebook 187                  
 7-2-2  從MATLAB 6.0中啟動Notebook 188                  
 7-2-3  啟動失敗的補救措施 188                  
 7-3  Notebook的使用環(huán)境 190                  
 7-3-1  Notebook菜單簡介 190                  
 7-3-2  右鍵彈出菜單 196                  
 7-4  Notebook的使用 197                  
 7-4-1  中文M-book模板的初始化 197                  
 7-4-2  單元的定義和使用 198                  
 7-4-3  計算區(qū). 循環(huán)運行 202                  
 7-4-4  輸出的控制 204                  
 第8章  稀疏矩陣 207                  
 8-1  稀疏矩陣的概念 208                  
 8-1-1  稀疏矩陣的保存 208                  
 8-1-2  創(chuàng)建稀疏矩陣 208                  
 8-2  基本稀疏矩陣 211                  
 8-2-1  單位稀疏矩陣 211                  
 8-2-2  隨機稀疏矩陣 212                  
 8-2-3  正態(tài)分布的隨機稀疏矩陣 213                  
 8-2-4  稀疏對稱隨機矩陣 215                  
 8-3  滿矩陣和稀疏矩陣的轉換 216                  
 8-3-1  查找非0元素的下標 216                  
 8-3-2  稀疏矩陣與滿矩陣的轉換 217                  
 8-4  載入稀疏矩陣 218                  
 8-5  稀疏矩陣的非0元素操作 219                  
 8-5-1  求非0元素的個數(shù) 219                  
 8-5-2  非0元素 219                  
 8-5-3  非0元素存儲空間數(shù) 220                  
 8-5-4  非0元素的計算 220                  
 8-5-5  非0元素用1替換 221                  
 8-6  稀疏矩陣的可視化 222                  
 8-7  稀疏矩陣的運算 223                  
 8-7-1  稀疏矩陣的運算規(guī)則 223                  
 8-7-2  稀疏矩陣的排序 224                  
 8-7-3  范數(shù). 條件數(shù)和秩 226                  
 8-7-4  稀疏矩陣的特征值和奇異值 227                  
 8-7-5  稀疏矩陣的分解 228                  
 8-8  系數(shù)矩陣為稀疏矩陣的線性方程 234                  
 8-8-1  雙共軛梯度法 234                  
 8-8-2  雙共軛梯度穩(wěn)定法 236                  
 8-8-3  二次共軛梯度法 238                  
 8-8-4  廣義最小殘差法 239                  
 第9章  MATLAB中的圖形用戶界面 241                  
 9-1  初識圖形用戶界面 241                  
 9-1-1  一個簡單的例子 242                  
 9-1-2  圖形用戶界面設計過程和設計原則 246                  
 9-2  MATLAB語言圖形界面編程基礎 248                  
 9-2-1  窗口對象及其屬性 249                  
 9-2-2  創(chuàng)建常用的對話框 252                  
 9-2-3  基本控件和控件屬性 253                  
 9-2-4  菜單對象 255                  
 9-3  圖形用戶界面設計詳例 256                  
 9-3-1  設計圖形界面的準備 256                  
 9-3-2  利用控制對象面板設計外觀草圖 257                  
 9-3-3  添加新的圖形對象 258                  
 9-3-4  利用屬性編輯器來添加屬性內(nèi)容 262                  
 9-3-5  界面的修飾 263                  
 9-3-6  設計界面的功能測試 265                  
 9-3-7  提供的配套文件和數(shù)據(jù) 265                  
 附錄A  基本命令函數(shù)目錄 269                  
 附錄B  MATLAB命令按字母順序索引 303                  
 附錄C  Toolbox函數(shù) 317