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第1章MATLAB使用基础1

1.1 MATLAB的简介1

1.1.1 MATLAB的发展史1

1.1.2 MATLAB的特点1

1.1.3 MATLAB功能演示3

1.2 MATLAB的安装、激活及启动与退出5

1.2.1 MATLAB的安装与激活5

1.2.2 MATLAB的启动与退出9

1.3 MATLAB的工作界面10

1.3.1命令窗口10

1.3.2工作空间12

1.3.3当前目录窗口与搜索路径13

1.3.4命令历史窗口15

1.4 MATLAB的帮助16

1.4.1帮助命令16

1.4.2查询命令17

1.4.3联机帮助18

第2章MATLAB数据分析21

2.1 MATLAB数据特点21

2.2常量与变量21

2.2.1常量21

2.2.2变量22

2.3数据类型27

2.3.1数值型27

2.3.2字符串类型30

2.3.3关系运算45

2.3.4逻辑类型47

2.4集合运算51

2.4.1交集51

2.4.2并集51

2.4.3差集52

2.4.4异或集52

2.4.5集合元素判断53

2.4.6去除集合中的重复元素54

2.5单元数组54

2.5.1单元数组的创建55

2.5.2显示单元数组56

2.5.3存取单元数组内容57

2.5.4删除与重建单元数组58

2.5.5单元数组与数值数组之间的转换59

2.5.6多维单元数组60

2.6结构数组61

2.6.1结构数组的创建61

2.6.2结构数组的获取63

2.6.3结构数组的数据修改64

2.6.4结构数组的添加与删除65

2.6.5结构数组运算66

第3章 矩阵的基本操作67

3.1矩阵的表示67

3.1.1矩阵的创建67

3.1.2特殊矩阵68

3.1.3矩阵的连接75

3.2矩阵运算79

3.2.1矩阵算术运算79

3.2.2矩阵的转置运算83

3.2.3矩阵的行列式运算83

3.2.4矩阵的特征值与特征向量84

3.2.5矩阵的秩与迹运算85

3.2.6矩阵的范数85

3.2.7矩阵的条件数87

3.2.8矩阵的指数、对数及开方运算89

3.3矩阵的索引90

3.3.1单个矩阵元素的存取90

3.3.2索引转换函数91

3.3.3多个矩阵元素的存取92

3.4矩阵信息提取94

3.4.1矩阵的维数95

3.4.2矩阵数据类型96

3.4.3矩阵数据结构99

3.5矩阵的扩缩与翻转101

3.5.1扩展矩阵101

3.5.2缩小矩阵102

3.5.3重排矩阵103

3.5.4矩阵的翻转104

3.5.5矩阵的旋转105

3.6矩阵元素的移位与排序106

3.7矩阵的拆分109

3.7.1三角（LU）分解109

3.7.2正交（QR）分解110

3.7.3 Chollesky （CHOL）分解111

3.7.4奇异值（SVD）分解112

3.7.5 Schur分解113

3.7.6广义奇异值分解113

3.7.7特征值（QZ）问题分解114

3.7.8海森伯格分解115

3.8 Jordan标准形116

3.9稀疏矩阵117

3.9.1稀疏矩阵的创建117

3.9.2稀疏矩阵转换与非零元素查找121

3.9.3查看稀疏矩阵中的非零元素信息122

3.9.4以图形方式查看稀疏矩阵的信息123

3.9.5矩阵排序124

第4章MATLAB的数值计算127

4.1多项式127

4.1.1多项式的算术运算127

4.1.2多项式导数128

4.1.3多项式的求值128

4.1.4多项式求根129

4.1.5部分分式展开130

4.1.6多项式的微积分130

4.2符号计算131

4.2.1符号表达式131

4.2.2符号表达式的运算134

4.2.3符号矩阵的创建142

4.2.4符号矩阵的运算142

4.2.5符号微积分144

4.2.6积分变换150

4.2.7符号方程求解154

4.3数据统计处理158

4.3.1最大值与最小值158

4.3.2求和与求积159

4.3.3平均值与中值160

4.3.4累加和与累乘积161

4.3.5标准方差162

4.3.6相关系数163

第5章MATLAB的程序设计165

5.1 M文件编程165

5.1.1 M文件简介165

5.1.2 M文件分类166

5.2 MATLAB控制流177

5.2.1顺序控制结构177

5.2.2条件控制结构178

5.2.3循环控制结构182

5.2.4程序流程控制185

5.2.5错误控制结构188

5.3函数调用与函数参数189

5.3.1函数调用189

5.3.2函数的参数191

5.4数据的导入与导出194

5.4.1导入向导195

5.4.2导入/导出MAT文件195

5.4.3导入/导出图形文件197

5.4.4导入/导出音/视频文件197

5.4.5导入/导出电子数据表198

5.4.6导入/导出Internet数据199

5.5低级文件输入/输出函数200

5.5.1打开文件200

5.5.2读二进制数据201

5.5.3写二进制数据203

5.5.4控制文件的读/写位置203

5.5.5从文本文件逐行读字串205

5.5.6读格式化的ASCII数据206

5.5.7写格式化文本文件206

5.5.8关闭文件207

5.6常见错误调试与剖析207

5.6.1常见错误208

5.6.2 M文件性能剖析213

5.7定时器214

5.7.1定时器创建215

5.7.2读取与设置定时器属性215

5.7.3启动与停止定时器217

5.7.4创建与执行定时器回调函数217

第6章MATLAB的科学计算219

6.1插值219

6.1.1一维插值219

6.1.2二维插值223

6.1.3样条插值227

6.2拟合229

6.2.1多项式拟合230

6.2.2函数线性组合的曲线拟合233

6.2.3非线性最小二乘拟合234

6.2.4线性最小二乘拟合238

6.3数值微积分238

6.3.1数值微分238

6.3.2数值积分241

6.4线性方程244

6.4.1线性方程组的基础解244

6.4.2利用矩阵分解法求解249

6.4.3利用迭代法求解253

6.4.4非负最小二乘解258

6.5非线性方程259

6.5.1非线性方程的符号求解259

6.5.2非线性方程的数值求解263

6.6常微分方程的求解265

6.6.1常微分方程的符号解266

6.6.2常微分方程的数值解267

6.6.3时滞微分方程275

6.7偏微分方程的求解276

6.7.1偏微分方程组求解276

6.7.2二阶偏微分方程的求解279

第7章MATLAB几何与最优化问题处理287

7.1几何处理287

7.1.1区域设置与网格化287

7.1.2边界设置291

7.2优化参数控制292

7.2.1设置优化参数292

7.2.2获取优化参数294

7.3最优化问题处理294

7.3.1线性规划295

7.3.2一元函数极小299

7.3.3非线性规划301

7.3.4多元函数极小305

7.3.5二次规划310

7.3.6多目标规划312

7.3.7最小/最大值316

7.3.8约束最小二乘318

第8章MATLAB的绘图功能324

8.1二维图形绘制324

8.1.1基本二维绘图324

8.1.2二维修饰处理331

8.2二维特殊图形的绘制337

8.2.1条形图337

8.2.2直方图338

8.2.3面积图339

8.2.4杆形图340

8.2.5阶梯图340

8.2.6扇形图341

8.2.7罗盘图341

8.2.8极坐标图342

8.2.9羽毛图342

8.2.10等高线343

8.2.11向量场图345

8.2.12带形图346

8.3三维绘制346

8.3.1三维的线图346

8.3.2三维网格图348

8.3.3三维曲面图351

8.4三维特殊图形的绘制354

8.4.1三维条形图354

8.4.2柱面355

8.4.3球面356

8.4.4三维切片356

8.4.5三维等高线357

8.4.6三维饼图358

8.4.7三维火柴杆图359

8.4.8瀑布图359

8.4.9三维向量图359

8.5三维图形的修改处理360

8.5.1视角处理360

8.5.2灯光处理362

8.5.3颜色处理364

8.5.4材质处理367

8.6图形用户界面369

8.6.1菜单设计369

8.6.2对话框设计373

第9章 高级程序设计的综合实例380

9.1矩阵操作综合实例380

9.2全球变暖数据分析383

9.3绘制卫星返回地球效果图390

9.4绘制帐篷391

9.5图形用户界面设计实例392

参考文献402