MATLAB程序设计与综合应用 最新版PDF电子书下载

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