MATLAB基础教程（4）介绍一下变量类型与赋值

haidaowang

9 [. J4 \  {: Y8 b9 Q( umatlab解决问题的最基本思路是建立脚本文件，那么脚本文件的第一段就是定义一些变量，这和C语言等编程思想是一样的。matlab提供的变量类型很多，最基础的是三种：数值变量、符号变量、字符串，其他的类型还有cell、table等。这里仅说明最基础的变量类型。
; S; R8 x  q+ U6 C( S# F& i
1.数值变量
- `9 y! l' C* c. U  ~    matlab中所有的数值变量都是矩阵，赋值时，以方括号作为开头和结尾，以英文逗号或空格分割同行元素，以英文分号分割各列。例如在Command Window里输入

& @4 j: Y# c2 }4 J, |: i7 ea=[1 2;3 4]
' H+ v5 G, D$ m4 b) w
0 G# Z- B' a$ `  v! M


  S5 v8 l1 V: V  T  L* Q6 f可以看到运算结果，a是一个数值变量。同时workspace里出现一个田字形的变量a，说明变量a的类型是数值型。
/ y  {( R) U7 _: {& |+ x
" \# y( c. L1 d- a, u
4 ?- k& _% ^. g. p) h
( Y* p1 g# u! C9 ?( X! g/ P2 w向量和数字可以视为特殊的矩阵，例如

a=[1 2]
) a9 c3 D8 ?4 C" q
a=[1;2]
: J* F( @/ v, n* `3 T) A% V& c
! T4 c( O/ H9 J! P5 L分别是行向量和列向量。
3 x; Z" l  h5 D2 L, s0 B
a=[1]  可以简写为a=1   是数字。
6 U& R' t  f/ z. K2 f
& C. S. ~8 M7 v! Y    数值变量的命名要求是英文字母开头，不能包含特殊符号，大小写敏感。这里推荐采用下划线来进行分割，例如value_of_A，这和其他编程语言的命名规则大体相当。
* ^" P9 ]3 @( z8 k3 p
    赋值中，有时需要用到等差数列，例如定义一个向量a=[1 2 3]，如果比较长，赋值很麻烦，所以matlab提供了一个简单的方法

/ g/ I+ z+ b3 e* i: O- W1 Va=[1:1:3]
5 H4 s: }5 N; h9 p& E1 x+ `, V
这里两个冒号的意思是起始值:步长:终值。采用这种赋值方式时可以获得一个等差数列行向量，并可以省略两侧的方括号。当步长为1时，可以省略步长和一个冒号，于是可以简写为
# J2 R5 D$ o5 H2 g9 A# x
) S2 ^& G0 t# g  g' f

• a=1:3
  ; a5 ?. e1 o9 n- S# H& D

. p( }8 d' C5 `, B* s1 D* v
    另一种灵活的赋值方法是分块矩阵，其方法是变量名后面加圆括号，圆括号中加序号。例如

a=[1 2;3 4]
9 T5 N2 v* ]: d: a
定义变量a之后，
  w4 a$ O4 p8 A' `
% u& N: m0 b  ub=a(1,2)

就可以把a的第一行第二列元素赋值给b，当然也可以用
- }5 `* l- Z; _
/ j# a$ `- _' O6 Pa(1,2)=1

3 A& d+ v9 k6 _1 H4 u来修改矩阵中部分元素的值。这里需要注意，序号必须是自然数，且不能是零。当矩阵中有多个元素需要赋值时，可以将序号部分改成向量，例如

. t* q, L' y& p4 }0 c9 Fa([1 2],[1 2])=[1 2;3 4]
9 h, R% L8 [( m( P9 V. h
1 v/ g& J, x; r+ ~. F+ @中把行数和列数都用向量表示，就是说对矩阵a的第1和2行，第1和2列，总共4个元素赋值。更进一步，也可以有a([1 2],1)表示a的第一列，也可以写成
) a1 u8 K' }+ w- w2 k/ xa(1:end,1)
: ?2 o  K" B5 E- U1 e
这里的end表示终点，即a的行数2，也可以更进一步简写成
1 Q) Y2 D$ i2 N7 _' D: l# |( P# o* N  }8 x
a(:,1)
0 h7 d, k5 O7 u0 G7 h
这里的冒号表示从头至尾。这类赋值方法最为常用，但基本的语法非常简单，方括号表示矩阵开头和结尾，圆括号表示从矩阵中选取部分，把握这个原则，有利于读懂程序。
; v' K- a( A6 E$ t0 l7 K% a, N
9 J$ v$ J7 o( x1 t5 q2 f    当然分块矩阵也可以

b=[a a]
9 q6 N6 n5 W, R/ N& E) [
这样的赋值方法，但需要注意的是，方括号中的元素必须满足矩阵的行列数要求，例如
! ~2 u! |* _8 e$ N% }6 O0 I
a=[1 1]
! k6 x0 E' F1 @
b=[1;1]

c=[a b]
% P* G$ |  \, ~' J
3 H4 O: Z5 P4 k. p就会引起错误，因为此时matlab无法确定c的行列数。
; h3 k: Z; O) U3 c* c7 u
1 j4 s# y; n1 U; j+ z5 h- f2.符号变量
' ?7 Z# b8 f: O
    总体而言，符号变量比数值变量简单得多，因为变化非常少，常用的赋值命令是

syms a b
& Q7 V5 L. y7 w- T9 g* t
% ]* K: w6 K3 @* N: w# ~# l  a$ vsyms表示这里要定义一些符号变量，a和b是变量名，符号变量的命名规则和数值变量一样。有时候也采用

syms a real

来强调a是实数变量，具体可以doc syms来获得帮助。
) |# ?  B& n) m5 Y4 u% g6 A1 O
    有些变量之间存在依赖关系，此时可以定义

syms x y(x)
& h2 P4 m3 s2 O$ G! R+ _" [
这里声明x是一个符号变量，又声明y是一个符号变量，且y的值由x决定，这相当于数学中函数的概念。当然具体的函数关系并没有明确规定。也可以

2 t% K' A9 Q- x& Osyms x y z(x,y)
9 C/ G0 F6 ?8 A, Z6 r
来定义符号变量z，z依赖x和y。这相当于二元函数的概念。这里的圆括号显然和数值变量中的圆括号含义完全不同，这也是学习matlab最不习惯的地方，同一个符号，由于变量类型不同会有完全不同的含义。所以在学习matlab的过程中，一定要区分数值变量和符号变量。

' o0 s& |2 }: e/ v! r7 ?7 s! y  B
# P, P  X8 y/ q' c4 o5 ^  Q    上述方法定义的符号变量是一个数，或者1*1矩阵，matlab中也可以定义符号矩阵，例如

, p/ [0 N+ U# _: Fsyms a11 a12 a21 a22
0 s1 H% N5 ~5 y6 V. M6 [/ A& g
A=[a11 a12;a21 a22]
8 [+ b) d7 k0 }, p  S* L
就可以获得一个矩阵符号变量A。
( g9 _. t$ _4 b' {: t7 s
  定义符号变量后，workspace中出现相应的变量名，图形不是数值变量的田字形，而是方框里有个立方体，双击后可以看到行列数。


; ?3 W1 p. U7 n; h: z
  L; ]0 C5 F1 C. g( _3.字符串
5 F3 z' T6 m+ a9 a+ V$ F& ?
    比数值、符号更为简单的就是字符串了，其定义方法是以单引号开头和结尾，例如
) n* o  o  b, b
; `9 ~# m  [8 w% R" C! Ka='hello world'
4 K' |; C: ^1 ?$ x9 T7 ^
0 h5 m+ D3 {% u- V7 U& Q) J7 }就定义了一个字符串a，其值为你好世界。matlab中较为特殊的是，字符串可视为行向量，例如

7 a' Y# e) S, q+ J. [

• b='hello '
• c='world'
• a=[b c]
  ( d  e8 K5 ~" j: r

/ V  e+ K$ Z: M
' d4 T7 w+ ~! u+ d( n1 |( a也可以获得字符串a，其值为你好世界。另外，有时也可以将字符串视为矩阵，例如

a=['ab';'cd']
5 w: ?) r- M' s
* E4 \* {: Y# r* D* l5 t但这种用法很罕见，同时要求各行字符串长度一样，否则将违反矩阵行列数规定。
+ _7 z9 m8 ^- r/ U
: F& A! X7 {+ V+ h    当然字符串的值也可以是特殊符号，比如
- @% Y* _: x4 \; \' [+ }

• ',
  

" z, C3 m- y$ `. E- `就定义了逗号，而最特殊的就是定义单引号，因为单引号会和字符串定义中的单引号混淆，因此matlab中用两个单引号表示一个单引号，也就是

• a=''''
  # i. [/ W+ T# E6 Q/ K

表示a是一个字符变量，值是一个单引号。语句中第一和第四个单引号是字符串类型的开头和结尾，中间两个单引号用来表示一个单引号。
2 t- J3 K: t0 o- `+ W( B
5 T9 E2 n7 k' v7 |1 K    定义字符串变量后，workspace中出现相应的变量名，图像是方框里写了ch，双击后可以看到行列数。
$ l+ ~" q3 l: f: a/ y8 r



& O8 d! W, ]& b; j- q1 ^; F
, l' X9 d/ Y- p  B2 K0 P2 i- s
; k# }* C! Y% B& d
) }$ _. t" X$ @* y3 r

relchhiclty

谢谢分享