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。
& g3 g+ d2 K( a& q# a9 R& l
# c& i! R" Z4 R- K8 Y1.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

a=[1 2;3 4]

  C/ Y- ^) O! A2 N9 o. y! }

: p% a* t) G" ~0 w# o/ f3 d! Z
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。
4 J0 l$ c: q$ W
6 O$ C6 {( R* c1 L' }
& w1 g$ O' v( ]; t/ E7 c
向量和数字可以视为特殊的矩阵，例如
6 k5 P4 Q" d) U4 b% @7 W
$ n1 b4 D: \) v# G) Qa=[1 2]

! T2 V+ W3 a9 j1 T1 [0 ^a=[1;2]
8 d% _$ v% n0 I4 a0 d
! w# {3 A$ B5 B; c) _/ J! _$ Z分别是行向量和列向量。
" j2 R# I8 \& U
! b6 z. z: \' M5 ^' i) \! la=[1]  可以简写为a=1   是数字。

    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。
0 a4 [" h# b0 o" |. a8 T# Y0 p% w
    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
0 r  }, c: D- c) \3 W
a=[1:1:3]
' u2 ~* d) I+ B9 Z# W" o5 k$ A
7 M8 i/ b) x; T: M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
  K4 r. P0 {, W9 f& Y

• a=1:3
  

: ~) k5 a& @( b# c" o
0 Z9 T; r- n! P2 _& _
    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
, W- q8 W% H9 x' L
a=[1 2;3 4]
$ ~7 R" A2 u1 x9 j
定义变量a之后，

* F( h$ g; `' `4 ^- u" cb=a(1,2)
) C/ Q( f7 Y5 W, L. v5 o6 q- x
6 t% b: {+ m1 o9 Q8 S) [. f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

$ Y# f7 [: Z2 }* ^2 [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

a([1 2],[1 2])=[1 2;3 4]

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
a(1:end,1)
  m8 Y: i+ ^0 P# W- b
这里的end表示终点，即a的行数2，也可以更进一步简写成

2 L0 k1 o3 K+ i1 ]$ V9 v9 {a(:,1)

- m4 b  [2 \$ P4 _  J' k% h7 z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。

    当然分块矩阵也可以

b=[a a]
! g1 B: P( |5 c3 E( P
, ^1 g6 P$ ]3 ^) ?4 ]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
" I/ o- E, V# \) f
2 S4 K0 [& J. S$ a' ?0 Ya=[1 1]
0 d% U* i; E% A; u) ]; c
9 x1 Q+ a* r7 ~/ X! L& h  Hb=[1;1]

* u" S  c% J4 P) e: {- bc=[a b]

5 o9 y7 n4 R6 ]) }" U就会引起错误，因为此时matlab无法确定c的行列数。
2 ]2 q. u) f  }
7 `  N+ n3 k/ H2.符号变量

( q0 P, G5 x  k$ X9 {8 J    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
3 m2 [+ H1 L0 I0 c* m
syms 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

: s) k; G* n" D! u+ Ksyms a real

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
2 P8 \$ `, K) p' r; p5 \
syms x y(x)

' H9 {6 o6 }. U1 p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
! N9 `8 D( ~; x
& W. K1 V2 m- B6 p7 c* h& x% xsyms x y z(x,y)
& x! C& a$ ^) k+ x
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。
' _8 S7 `2 ]1 L" i0 W4 s& h$ C
+ A$ y+ i* P0 T
$ b* }! D7 {6 y7 g; [3 S1 }3 N# R    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
" m& [$ D' q( b
syms a11 a12 a21 a22
% c% V* s! }( \& ]" {* z
A=[a11 a12;a21 a22]
' q/ P6 a6 s8 d6 }3 ~
就可以获得一个矩阵符号变量A。
* y# W1 m+ E; l8 k
' ]! L( `! `/ b: ^& d  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。

+ e: F" V- ^7 e5 G- n
9 l5 ~7 n$ p( W# F( N% n) A
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

& s* A# X  o( K6 y& Ma='hello world'

5 T* q) W0 O6 p& n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
1 ?7 R( n6 l& Q2 i, z& _; S( G* F+ h

• b='hello '
• c='world'
• a=[b c]
  ' c; Z  r; E$ e( P$ v

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
: ^1 h, f; ^- E- C6 u; ]
a=['ab';'cd']

* j. M8 j2 m& i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。
7 n0 u0 ~* D! I, a8 T
    当然字符串的值也可以是特殊符号，比如
/ h1 o# A4 G% i. D# c

• ',
  $ f8 c9 a) n  I8 t7 ~" J

2 m* p7 o# c: R# T6 j" d. ^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 M- _) P) u; y

• a=''''
  ) u1 @" }' R9 I7 h2 F

" b* e9 s8 h) o4 r& T& X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。
3 s1 a3 N) a! q+ V
4 l" r# t' F- s& I- Y  o" k1 P    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。

) c$ \1 X! y0 W7 t

# _: m/ @7 V9 J9 ^% r8 @
4 e: c2 ]! B$ [

# M+ }6 ^( C2 l

relchhiclty

谢谢分享