MATLAB基础教程（4）介绍一下变量类型与赋值

haidaowang

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。

" m5 M# _8 u2 S& x1.数值变量
    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
: b) O$ ~/ |/ O( K! \
: _: v7 K7 y$ l$ W( h" Aa=[1 2;3 4]

- g" J6 e  [& E9 ?5 y) |


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。

* @! }) }/ h0 F8 Y& t3 Z, M$ Q  ]

# C8 s* X  {0 U1 X+ M: t$ N0 i) O向量和数字可以视为特殊的矩阵，例如
: D: M3 G/ L. {9 A, F
+ c( P; L: g+ V/ ^a=[1 2]

3 O/ G2 `( {- b' w# k( Xa=[1;2]

分别是行向量和列向量。
  u# k) \- E! w1 W0 C; u9 \! I
a=[1]  可以简写为a=1   是数字。
; L. g4 S8 I  t4 u4 e  {/ N0 S9 H
    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。
" L6 A: T7 p7 a) s1 g5 k6 i' [
    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
  @* W% _; M  @7 r
* Q  ]6 j. i/ @& r  I; \/ Ca=[1:1:3]

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

" {+ w- i8 F- H+ x) f5 ]& ^

• a=1:3
  

3 l: d# h- p% F( d% e
+ |# T2 z: R; g% I3 Q

    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]
; P0 \  U& O7 a0 F' @: E
定义变量a之后，

; W1 ~% d" h5 @6 I! l$ t( ]b=a(1,2)
) _/ m" M$ R, j& k- [* u1 H5 N+ D
就可以把a的第一行第二列元素赋值给b，当然也可以用
. U  Q' B* Y1 |4 v, ?+ T& L
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
8 _4 B: Z0 p$ o% W9 p! O
9 t8 W* S' \. _6 I# k9 k$ qa([1 2],[1 2])=[1 2;3 4]
/ O% O* g- q4 O4 m) l. J, S
# U) e3 p9 n' I) m! ~+ n4 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
6 t6 w2 j0 x7 D4 Ya(1:end,1)

这里的end表示终点，即a的行数2，也可以更进一步简写成
+ F, k& Y$ _9 A- d, K
a(:,1)
8 U) W' c1 f- R' H8 u
' w0 _5 T( b# ~5 X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。
: h/ f4 U8 q) z
    当然分块矩阵也可以

b=[a a]
3 y+ W0 Q* O7 i; i4 h+ K: D
. O& b2 K4 F& X! y2 H0 F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

, v' C2 e9 i5 G/ A% Za=[1 1]

b=[1;1]
; z* Q- Q( n6 X, Y# N
c=[a b]
4 t# @8 I3 `7 Y8 G: Z6 u
就会引起错误，因为此时matlab无法确定c的行列数。

2.符号变量

8 o  w# Q/ c" n    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

1 s( _+ H& v! f, msyms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 u  {, w2 w! {; s+ u
/ _8 B2 R( k* @7 psyms a real
1 w) s' `- m1 n+ I: Q7 i) |# S
5 U3 |1 f" c5 y; ]来强调a是实数变量，具体可以doc syms来获得帮助。

    有些变量之间存在依赖关系，此时可以定义

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

syms 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。
6 F+ {' u; [/ m7 J1 b! n
- ]' V/ B/ N  M$ o
    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

5 V! ^; T/ i  G5 V0 {; Esyms a11 a12 a21 a22
: Q5 s% M# o" {8 D" A
A=[a11 a12;a21 a22]
7 _7 S! U$ Q) n! E7 g5 u1 \" z
就可以获得一个矩阵符号变量A。

  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。
8 S& g, a5 K0 ?

& W# a& p. z4 N, X' d* C: t! Q5 w
3.字符串
9 z: y3 l, `$ U# w2 I' B) A
+ z! ]1 ?) ]1 ^+ L) 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
2 x5 P! O( @/ H  k! O8 n. L
+ [, Y+ b* I. B2 {$ l+ Ha='hello world'
$ ]% }$ D5 D6 {7 f9 l
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
" \! M" I/ M! {1 P4 g

• b='hello '
• c='world'
• a=[b c]
  

2 r. a6 I+ y- W# Q* I5 Z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']

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。
! [) [' m" T  ?  e& S) }: W6 X: D
    当然字符串的值也可以是特殊符号，比如

/ {. h; e8 x& A" \: q

• ',
  ; r3 ]( P3 X) k- e! W' _) Q, F+ z& j

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
: O  o$ |+ H) g  Z' M3 G* Z

• a=''''
  

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。
* ?- D8 q; }8 _% R: b
    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。


$ d& U* L5 x& v0 O' P
% C7 Y; |0 V6 E8 U
( A3 c/ m" ~# @7 h# V4 y0 w
6 U4 j3 s) ?9 X6 X' k) v# v  x
; l3 ?# N4 H! |/ _

* [# U7 k2 l+ e

relchhiclty

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