MATLAB编程与最优化设计应用PDF电子书下载

第1章 MATLAB入门 1

1.1 MATLAB的特色 1

1.1.1 MATLABR的特点 1

1.1.2 MATLAB的优势 1

1.1.3 MATLAB R2012a新建功能 3

1.2 MATLAB的安装与运行 4

1.2.1 MATLAB的安装 4

1.2.2 MATLAB的运行 9

1.3 MATLAB工作环境 9

1.3.1命令窗口 10

1.3.2历史命令窗口 11

1.3.3目录和文件管理 12

1.3.4工作空间 13

1.3.5搜索路径管理 14

1.4帮助系统 15

1.4.1命令行帮助查询 15

1.4.2联机演示系统 15

1.5了解MATLAB 16

1.5.1命令行编程 16

1.5.2绘图功能 18

1.5.3 M文件编写函数 19

1.5.4 GUI实例 20

1.5.5 Simulink仿真 21

第2章 MATLAB编程基础 22

2.1数据类型 22

2.1.1数值类型数据 22

2.1.2字符串类型 27

2.2基本运算 32

2.2.1算术运算 32

2.2.2逻辑运算 34

2.2.3关系运算 35

2.3数组创建及其运算 36

2.3.1数组创建 36

2.3.2数组指数、对数及开方运算 42

2.3.3数组操作 42

2.4稀疏矩阵 45

2.5单元数组 48

2.5.1单元数组创建 49

2.5.2单元数组显示 50

2.5.3单元数组操作 50

2.6结构体 52

2.6.1创建结构体 53

2.6.2结构体操作 54

2.7多项式及其函数 57

2.7.1多项式运算 58

2.7.2多项式展开 61

2.7.3多项式拟合 62

第3章 MATLAB矩阵及数据分析 64

3.1求解代数方程 64

3.2矩阵特征量 67

3.2.1矩阵的行列式 67

3.2.2矩阵的逆 67

3.2.3矩阵的秩 68

3.2.4矩阵特征值 70

3.2.5矩阵条件数 72

3.2.6对角阵的转化 74

3.3矩阵分解 75

3.3.1三角分解 75

3.3.2 QR分解 79

3.3.3 Cholesky分解 80

3.3.4奇异值分解 83

3.3.5 Schur分解 86

3.3.6海森伯格分解 87

3.4数据处理分析 88

3.4.1数据排序分析 88

3.4.2数据求和（积）、差分 91

3.4.3均值与方差分析 93

3.5数据预处理 97

3.5.1缺失数据处理 97

3.5.2异常值 98

第4章 MATLAB函数分析 100

4.1函数的表示 100

4.2函数法线与切面 102

4.2.1法线 102

4.2.2偏导数与梯度 103

4.3函数的零极点 105

4.3.1函数的零点 105

4.3.2函数的极值点 110

4.4函数积分 112

4.4.1单重积分 113

4.4.2多重积分 116

4.4.3复合梯形求积分 117

4.4.4龙贝格求积分 118

4.4.5二分法求积分 120

4.5线性方程的数值解 122

4.5.1直接解法 122

4.5.2求解线性方程组的变换 122

4.5.3迭代求解法 124

4.5.4利用内置函数求解线性方程组 130

4.6非线性方程组的数值解法 135

4.6.1不动点迭代法 135

4.6.2 Newton迭代法 137

4.6.3拟Newton迭代法 138

4.6.4 DFP迭代法 142

4.7函数可视化 143

4.7.1一元函数可视化 144

4.7.2二元函数可视化 146

4.7.3极坐标图 148

第5章 MATLAB科学计算 149

5.1 MATLAB程序结构 149

5.1.1顺序结构 149

5.1.2循环结构 150

5.1.3选择结构 153

5.1.4分支语句 156

5.1.5错误控制结构 158

5.2交互式命令 159

5.3插值 166

5.3.1一维插值 166

5.3.2二维插值 168

5.3.3插值方法 170

5.4回归分析 171

5.4.1问题概述 171

5.4.2线性回归分析 172

5.4.3多分量回归分析 174

5.5曲线拟合 176

5.5.1多项式拟合 176

5.5.2线性最小二乘拟合 180

5.5.3交互式曲线拟合工具 183

5.6傅里叶分析 186

5.6.1傅里叶变换及逆变换 186

5.6.2傅里叶的幅度与相位 189

5.6.3傅里叶变换应用实例 191

第6章 MATLAB优化设计概述 195

6.1优化设计背景 195

6.1.1常规设计与优化设计 195

6.1.2优化设计的发展情况 196

6.2优化设计的数学模型 199

6.2.1设计变量 199

6.2.2设计约束 200

6.2.3目标函数 200

6.24几何意义 201

6.3目标函数的极值条件 204

6.3.1无约束目标函数的极值条件 204

6.3.2有约束目标函数的极值条件 208

6.4优化参数设置 211

第7章 MATLAB线性规划 214

7.1线性规划概述 214

7.2线性规划问题的形式 215

7.2.1一般标准型 215

7.2.2矩阵标准型 215

7.2.3向量标准型 216

7.2.4非标准型的标准化 216

7.3线性规划问题的求解 217

7.4MATLAB实现线性规划问题 223

7.4.1 MATLAB标准形式 223

7.4.2 MATLAB函数调用 224

7.5线性规划实例 229

7.5.1生产计划安排 229

7.5.2配料问题 231

7.5.3投资组合问题 232

7.5.4投资收益与风险问题 235

7.5.5人员计划安排问题 237

7.5.6运输问题 239

7.5.7绝对值问题 242

7.6线性规划的实际应用 244

7.6.1问题概述 244

7.6.2贪心法 244

7.6.3穷举法 247

第8章 MATLAB整数规划 249

8.1整数规划理论知识 249

8.1.1典型的整数规划 250

8.1.2整数规划案例分析 254

8.2求解整数规划 256

8.2.1整数规划求解法 257

8.2.2用MATLAB求解整数规划 258

8.3 0-1型整数规划 263

8.3.1 0-1型整数规划理论 263

8.3.2用MATLAB求解0-1型整数规划 267

8.4整数规划实例 271

8.4.1生产计划问题 271

8.4.2排班问题 274

8.4.3资金分配问题 276

8.4.4选课问题 277

8.4.5背包问题 279

8.4.6指派问题 283

8.4.7投资项目选择问题 285

第9章 MATLAB非线性规划 288

9.1非线性规划理论知识 288

9.1.1典型的非线性规划 288

9.1.2非线性规划常见问题 289

9.2非线性规划基本概念 290

9.2.1无约束非线性规划极值条件 290

9.2.2有约束非线性规划极值条件 292

9.3求解非线性规划 293

9.3.1一维最优化方法 293

9.3.2无约束最优化方法 298

9.3.3约束最优化方法 322

9.4非线性规划实例 336

9.4.1证券投资组合问题 336

9.4.2资金调用问题 337

9.4.3销量最佳安排问题 338

第10章 MATLAB其他规划 341

10.1其他规划概述 341

10.1.1二次规划问题概述 341

10.1.2多目标规划问题概述 341

10.1.3最大最小化问题概述 342

10.1.4“半无限”多元问题概述 342

10.1.5动态规划问题概述 343

10.1.6现代智能优化问题概述 344

10.2其他规划问题求解 351

10.2.1求解二次规划问题法 351

10.2.2求解多目标规划问题法 354

10.2.3求解动态规划问题法 359

10.3 MATLAB求解其他规划 365

10.3.1求解二次规划问题 365

10.3.2 MATLAB求解多目标规划问题 369

10.3.3 MATLAB求解最大最小化问题 376

10.3.4 MATLAB求解“半无限”多元问题 380

10.3.5 MATLAB求解现代智能优化问题 383

10.4综合实例——绘制帐篷 395

第11章 MATLAB图与网络优化 400

11.1图论基本知识 400

11.1.1图的基本概述 400

11.1.2图论的MATLAB实现 402

11.2树的基本概念 406

11.2.1树的基本性质 407

11.2.2 Huffman树 407

11.2.3广度优先搜索算法 410

11.2.4深度优先搜索算法 413

11.2.5无向图的生成树算法 416

11.2.6有向图的生成树算法 417

11.2.7最小生成树算法 419

11.3最短路径 422

11.3.1最短路径问题概述 422

11.3.2求解最短路径问题的方法 422

11.4网络最大流 428

11.4.1网络最大流问题概述 428

11.4.2求解网络最大流问题的方法 430

11.5最小费用最大流 439

11.5.1最小费用最大流概述 439

11.5.2求解最小费用最大流 440