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第1章 MATLAB简介1

1．1 概述1

1．2 运行环境介绍1

1．2．1 MATLAB的运行方式1

1．2．2 MATLAB中的窗口3

1．3 MATLAB的帮助系统7

1．3．1 命令行帮助7

1．3．2 联机帮助8

1．3．3 演示帮助9

第2章 数值运算10

2．1 MATLAB中的变量10

2．2．1 数组构造11

2．2 数组及向量运算11

2．2．2 数组运算13

2．2．3 向量运算15

2．3 矩阵运算16

2．3．1 矩阵构造17

2．3．2 矩阵的基本运算18

2．3．3 矩阵的常用函数运算22

2．3．4 矩阵的分解运算25

2．3．5 特殊矩阵的生成31

2．3．6 稀疏矩阵的生成32

2．4 多项式运算35

2．4．1 多项式构造35

2．4．2 多项式运算36

2．4．3 多项式的拟合38

2．5．1 关系与逻辑操作符39

2．5 关系和逻辑运算39

2．5．2 测试函数41

2．6 数据分析41

2．6．1 基本数据操作函数42

2．6．2 有限差分类函数47

2．6．3 相关关系类函数49

第3章 符号运算51

3．1 符号表达式的生成51

3．2 符号表达式的运算53

3．2．1 提取分子、分母53

3．2．2 符号表达式的基本代数运算53

3．2．3 符号表达式的高级运算55

3．3．1 将符号表达式转换成数值表达式57

3．3 符号与数值间的转换及符号的可变精度运算57

3．3．2 将数值转换成符号表达式58

3．3．3 可变精度运算58

3．4 符号表达式的化简59

3．5 符号矩阵61

3．5．1 符号矩阵的生成62

3．5．2 符号矩阵的运算62

3．6 符号微积分66

3．6．1 符号极限66

3．6．2 符号微分67

3．6．3 符号积分68

3．7 符号函数画图69

3．8 符号方程求解71

3．8．1 符号代数线性方程求解71

3．8．2 符号代数非线性方程求解72

3．8．3 符号微分方程求解73

3．9 Maple命令74

3．9．1 Maple（statement）75

3．9．2 Maple（ function , argl, Arg2）75

第4章 MATLAB的图形表达功能77

4．1 基本二维图形77

4．1．1 曲线图77

4．1．2 对数坐标图80

4．1．3 半对数坐标图82

4．1．4 多轴曲线图85

4．2 特殊二维图形87

4．2．1 条形图、水平条形图87

4．2．2 面积图89

4．2．3 饼图90

4．2．4 彗星图92

4．2．5 误差条图93

4．2．6 函数曲线图95

4．2．7 帕累托图97

4．2．8 散点图98

4．2．9 散点矩阵图99

4．2．10 直方图100

4．2．11 玫瑰花图101

4．2．12 火柴杆图102

4．2．13 阶梯图103

4．2．14 罗盘图104

4．2．15 羽列图105

4．2．16 多边形面积图106

4．2．17 向量图107

4．2．18 等值线图109

4．2．19 交互绘图114

4．2．20 极坐标图115

4．2．21 图区控制116

4．3 三维图形117

4．3．1 三维条形图和三维水平条形图117

4．3．2 柱形图119

4．3．3 三维彗星图121

4．3．4 带形图122

4．3．5 三维散点图123

4．3．6 三维饼图124

4．3．7 三维火柴杆图125

4．3．8 三维矢量图126

4．3．9 切片图127

4．3．10 瀑布图131

4．3．11 三维等值线图132

4．3．12 三维网格图134

4．3．13 三维表面图135

4．3．14 线性三维图139

4．3．15 三角形网格图141

4．3．16 三角形表面图142

4．4 体积可视化143

4．4．1 流线图143

4．4．2 流锥图145

4．4．3 流沙图148

4．4．4 流带图151

4．4．5 切片流线图155

4．4．6 流管图158

4．4．7 卷曲图160

4．4．8 切片等值线图162

4．4．9 综合实例164

4．5 图形格式控制176

4．5．1 标题的添加176

4．5．2 图例178

4．5．3 坐标轴标题180

4．5．4 文本的添加181

4．5．5 添加箭头和直线186

4．5．6 基本数据统计量的添加187

4．6 图形属性控制188

4．6．1 图形的缩放188

4．6．2 网格显示控制189

4．6．3 图形的叠加189

4．6．4 图形的颜色190

4．6．5 三维图形的视图控制193

4．6．6 三维图形的光照控制195

4．7 坐标轴属性控制205

4．7．1 标签属性205

4．7．2 坐标轴的位置206

4．7．3 单个坐标轴的控制206

4．8 图形窗口控制207

4．8．1 图形窗口的创建207

4．8．2 图形的刷新和清除208

4．8．3 关闭图形窗口209

第5章 程序设计——M文件210

5．1 M文件简介210

5．2．2 循环结构212

5．2．1 顺序结构212

5．2 M文件的程序结构212

5．2．3 分支结构214

5．3 程序流控制216

5．4 M文件举例218

第6章 MATLAB与其他语言的连接221

6．1 概述221

6．1．1 基本概念221

6．1．2 MEX接口函数222

6．2 MATLAB的接口函数库225

6．2．1 engine函数库225

6．2．2 mex函数库226

6．2．3 mat函数库229

6．2．4 mx函数库230

6．3．1 用C语言编写MEX文件235

6．3 MATLAB与C语言的接口235

6．3．2 在C语言中使用MATLAB编写C主函数247

6．4 MATLAB与C++语言的接口254

6．4．1 用C++语言编写MEX文件254

6．4．2 在C++语言中使用MATLAB编写C++主函数259

第7章 图形用户界面（GUI）设计262

7．1 图形对象句柄262

7．1．1 图形对象262

7．1．2 图形对象句柄263

7．2 GUI设计工具264

7．2．1 对象设计编辑器265

7．2．2 菜单编辑器267

7．2．3 对象属性查看器268

7．2．4 位置调整工具269

7．2．5 对象浏览器270

7．3 菜单271

7．3．1 菜单建立271

7．3．2 菜单属性273

7．4 控件279

7．4．1 控件对象类型279

7．4．2 控件建立281

7．4．3 控件属性285

7．4．4 控件属性设置292

7．5 对话框294

7．5．1 公共对话框295

7．5．2 一般对话框301

7．6．1 全局变量与用户数据属性309

7．6 GUI的编程309

7．6．2 脚本式M文件312

7．6．3 函数式M文件313

7．7 鼠标操作316

7．7．1 鼠标按下的处理316

7．7．2 鼠标移动的处理317

7．7．3 鼠标释放的处理317

7．8 GUI设计实例317

第8章 计算方法的MATLAB实现336

8．1 方程求根336

8．2 线性方程组数值解法337

8．2．1 直接解法337

8．2．2 线性方程组求解中的变换337

8．2．3 迭代解法339

8．3．1 不动点迭代法343

8．3 非线性方程组数值解法343

8．3．2 Newton迭代法344

8．3．3 拟Newton法345

8．4 插值与拟合349

8．4．1 一维线性插值349

8．4．2 二维线性插值350

8．4．3 三维线性插值352

8．4．4 Lagrange插值353

8．4．5 Newton插值354

8．4．6 三次样条插值356

8．4．7 最小二乘法曲线拟合357

8．5 数值积分与数值微分359

8．5．1 Newton-Cotes求积公式359

8．5．2 Gauss求积公式362

8．5．3 Romberg（龙贝格）求积公式363

8．5．4 数值微分364

8．6 代数特征值问题的计算方法367

8．6．1 特征值与特征向量367

8．6．2 Schur法分解368

8．6．3 Hessenberg法分解369

8．6．4 QR法分解369

8．6．5 广义特征值的QZ分解371

8．7 常微分方程的数值解法372

8．7．1 Euler方法372

8．7．2 Runge-Kutta方法373

8．7．3 线性多步法376

8．7．4 一阶方程组与高阶方程解法378