MATLAB基础教程（4）介绍一下变量类型与赋值

haidaowang

& Y+ i& F  o2 W* f! X$ pmatlab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。

' C  ^; I, P3 u$ u, F3 u) M  X1.数值变量
1 B) Z4 A/ b3 I" C; \" ?* P    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
$ Z! |* ^& D1 T
2 J1 Y3 _1 |9 x" V5 {5 k: H; l- Ja=[1 2;3 4]
$ \/ \  @" e6 p/ K/ f  J6 @+ r


4 y. t) C8 @9 t  f; m
7 b( r, Z4 A3 K' ^" c/ _/ R) [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。


, |7 A, \- D9 L4 U
向量和数字可以视为特殊的矩阵，例如

a=[1 2]

a=[1;2]
, c/ D4 Y6 f- v/ M+ {7 o* \; E! U
7 x8 f* h2 w) Y9 K$ _% u分别是行向量和列向量。

a=[1]  可以简写为a=1   是数字。
1 V8 x# ?# P2 M3 E5 O& X9 H
( ^$ w: v' Y2 o4 y3 C    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。

. M; O. K% E' L" x  I. r; U. k    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

# T' A- i5 S5 k" q0 va=[1:1:3]
: x$ {: y- D5 K8 f
# X7 Z/ r* k3 D( V0 h! E- Q6 r: Q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

• a=1:3
  # }' M9 o% ]: p8 T6 N" I

, r" v* |: c8 a/ u  R% U# }
* G- _+ a; [% i* b4 J6 g$ W% }7 t5 j
/ I9 Y' q5 `: C3 y
    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

: X$ e' r% T& f1 c9 N6 Va=[1 2;3 4]

1 c( B) }2 j  J" J& j5 ^! l# H5 A定义变量a之后，
( U, i4 L$ L2 b* `: s
b=a(1,2)

5 R. X$ Q2 c7 m( }就可以把a的第一行第二列元素赋值给b，当然也可以用

  E/ s/ g  g  W9 x: D9 f5 na(1,2)=1

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

& M' i, I4 H* s# C( F" }- c7 N5 ea([1 2],[1 2])=[1 2;3 4]
: c, e) Q1 f& m
/ f9 c' I, [- f( t8 P! h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
4 M+ _% t+ G8 ~1 {- ma(1:end,1)
/ G4 Q7 M1 k4 x' k) o! `" Z
4 [' z+ J" a; y6 [. V- S6 u这里的end表示终点，即a的行数2，也可以更进一步简写成

+ k$ M) ~* W. W6 |& r8 pa(:,1)
) H  M/ Q/ I2 @. R5 K, _# G1 g; N, J
" I& m3 H$ Q, W3 }$ l2 t: ]& p8 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。

+ x5 o4 a, P1 ~  H* I% r) A    当然分块矩阵也可以

9 O, ]0 C0 Y$ Q% F: ?7 Cb=[a a]

  c! Q+ S9 |: }- [  s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
: l, ]) D' M  `6 \3 H
a=[1 1]

b=[1;1]
1 V; y) H: Z/ w
7 k7 Z% q; C/ E6 s6 vc=[a b]
; _: G' _' T7 H2 P! R# U* w/ K
; h8 U/ b: G7 u5 {. I& x9 m就会引起错误，因为此时matlab无法确定c的行列数。
5 V+ L7 M# Q8 v$ H8 Y1 [) N7 o/ J# E; n* O
3 V! q; y3 G/ d2.符号变量

    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

' x' o- g5 y* E- B$ p) Isyms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

8 A( y9 }( k( z* D1 P7 Rsyms a real

" }* n' v7 P7 Z: w& O5 `  k来强调a是实数变量，具体可以doc syms来获得帮助。
* S( ]2 c6 @4 O2 ]  [5 J" E
    有些变量之间存在依赖关系，此时可以定义
& m0 ]) j2 G* E4 ], F% Z* w0 o
syms x y(x)

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
7 E; j- m, c- P$ O+ A2 P
9 D$ Y+ P' L% K; l! J& L+ Rsyms x y z(x,y)

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。
5 J! G- ?6 \2 x2 v5 z; L

    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
( g, J8 I& ]4 ]/ V! }
% ]* E" B* R/ hsyms a11 a12 a21 a22
9 u8 }+ Q0 y  X$ o9 A6 a, r3 D' ]7 i/ c
A=[a11 a12;a21 a22]
! l" ~8 G  F1 ?8 X! K2 {
( ]. g) L" D/ J" t- M就可以获得一个矩阵符号变量A。

5 a, P  f8 c4 O4 ~4 X* c6 |  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。

% [; k/ m' F' A# L

3.字符串
; U; D7 N( R* v2 b
5 `- q& Z- ?' o& e% e5 Z: T" `6 S7 o    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

6 p" u& [( v4 o: W8 c, Ca='hello world'
  K( `) G+ ~+ [+ q! }
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

• b='hello '
• c='world'
• a=[b c]
  

' m  C) P$ P' @7 s  J) M0 I5 Q
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
- Z9 K' D: n% }7 r# ]
0 ?" g, n. F: S7 q6 K5 ?a=['ab';'cd']

9 i0 }8 P) ?+ U9 E8 l' G( f2 h1 R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。
) @' N! N7 z" ~% H# p1 d
    当然字符串的值也可以是特殊符号，比如
% b  v2 q, F7 n4 G. a4 G2 {9 G, V
% L0 `6 `4 h. E! B

• ',
  

! b1 h! F& n1 J1 w! O9 f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
6 S9 D) |- V! z/ u
" x+ A9 f0 g% b& Z& W

• a=''''
  $ {4 [- T8 a! N9 V

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。
( z+ P! f, l  x  J& z
3 @7 {+ `  L- H    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。
& t! I9 [: f0 b
) P/ h8 Z7 M2 T: ~+ i, Q; \

4 {3 g' W2 w  ]) ]2 b4 G$ x" ]



* O+ D! J! \  t$ i$ }

relchhiclty

谢谢分享