MATLAB基础教程（4）介绍一下变量类型与赋值

haidaowang

7 U' _8 u- A4 G. L, [matlab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。
  [5 t% ~6 |8 A2 H- Y; j
1.数值变量
$ |3 N2 e0 B; f4 Y' T6 ?# W    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

a=[1 2;3 4]
) c6 E8 b* \: r' D) ?* S+ d, x- T
6 Y9 F* h% I0 k* I# W4 Q( T7 R4 ?  H


" r2 `1 `  m9 O/ ~* h; l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。



向量和数字可以视为特殊的矩阵，例如

a=[1 2]
9 D! J% i4 w& C( N. B2 e) |
a=[1;2]
0 d- v' j  @( L) f+ g
分别是行向量和列向量。
& Z3 t" @' ?4 K0 a; |
a=[1]  可以简写为a=1   是数字。
9 C, K8 X; S$ a
    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。

    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

& j+ S2 T& W# Z- Q# fa=[1:1:3]

! d8 ~0 l4 O2 P9 m- L, s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

1 p2 m" y9 h9 N* x+ q7 h, M- E

• a=1:3
  2 ?& y$ l8 X  _& n3 P' E! o, k

1 _7 x4 m* o! v9 {    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]
3 h  ?3 i' x7 D+ J1 R/ Q; I
; q& s; I9 g! g* w定义变量a之后，
) g0 ~  l0 u) M9 v; e1 H' g
6 m# ?! A7 p& Nb=a(1,2)
, Q) j% Y" g5 {7 j! V% k$ W
就可以把a的第一行第二列元素赋值给b，当然也可以用

a(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

% w+ G2 P* T: ^- {a([1 2],[1 2])=[1 2;3 4]
; L  x( I! t; ]" S$ B% R1 j- I9 y
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
$ g6 |- T7 L! p8 Ma(1:end,1)
1 {! L! G( s0 q1 N% O- o3 X' |
$ j; G0 ^: N$ w, U8 L这里的end表示终点，即a的行数2，也可以更进一步简写成
; F8 A/ `: O$ F0 `1 A
3 q. G- }6 Q' I, d& ^a(:,1)

9 a) ]8 [" G+ Y* d, j. g  q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。
" r1 s2 z' Z8 i5 W
* P0 |; L/ Y/ l; V    当然分块矩阵也可以

' o/ x. m( X3 w2 T3 y% A; ?9 qb=[a a]
* i. Q; F8 L: L. p
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

a=[1 1]
( g: K% s( k: B. V- i
b=[1;1]

c=[a b]
$ I4 i' O7 C- ?# G7 t
1 X. h6 f7 @8 M8 t3 ^3 a  z$ s) |就会引起错误，因为此时matlab无法确定c的行列数。

9 }  C% z4 e# B2.符号变量
1 |7 e# t- g( Y
    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

; H+ g/ p. g3 S& Isyms a b

syms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
; T1 H. d/ q1 Y# r+ L
syms a real
+ N/ _/ r* @. l1 l$ K0 s
来强调a是实数变量，具体可以doc syms来获得帮助。
: B9 E8 {$ f& ?1 m
    有些变量之间存在依赖关系，此时可以定义

syms x y(x)
" Z1 z* Q" B( U7 s, r% y
, N3 G( R& K4 _, G9 u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

syms x y z(x,y)
+ i# T5 b6 l8 A: t
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。
: l  g, V) s% K3 u" y; r
" t8 D. B4 k4 _/ x
    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

syms a11 a12 a21 a22

A=[a11 a12;a21 a22]

就可以获得一个矩阵符号变量A。
: c7 {) \. ^2 j3 b
  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。
7 H0 Y8 G0 m; @- J: A8 h


3.字符串

    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
% w/ b( R- `; m. j* k0 y
a='hello world'

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]
    ?9 j, S) r( J5 m" _

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

" @8 n* q& S7 k( R3 ?a=['ab';'cd']
" j1 r& o% v$ }1 V
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。
( L4 x$ k6 W. J- ?- d3 m3 r
& @$ k4 }/ Z$ M( s. [, d8 N    当然字符串的值也可以是特殊符号，比如

• ',
  - v7 P9 N* L  O4 z; R$ p

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
  v5 k+ k  ~  e. `2 G

• a=''''
  ' N! m; G" T4 ^" S, b( R

1 @, Q! Y( z5 T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。

    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。
8 e, f" r! k9 u5 y3 Y) y. h$ ~4 N
. g9 X; ^; x2 h
8 N! G+ w, r" W; P& J6 T7 z

3 k( J, r$ o8 o0 d" G) H


" B: q& {( u# n; \  R! d% V" g& e

relchhiclty

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