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。
1 _" D1 K  d. n
1.数值变量
5 y; _: [8 U+ C0 l! K0 k, g* O& C( k    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
5 ~5 B9 }+ N" z, T. Q! W
a=[1 2;3 4]




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。
9 Q5 P5 z! r1 Y: v# C
/ w" H  f2 Q! x8 @/ k/ \3 E
" f: ?0 [& ?1 R3 `8 r
# H( V9 _4 N( q8 P9 V5 b' j1 f向量和数字可以视为特殊的矩阵，例如

a=[1 2]

a=[1;2]
/ D. f" H. ?# c" C
" b* b8 c4 N. J; U! t! A$ w分别是行向量和列向量。
8 E; b/ H% A4 z- r* R- Q% X
a=[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。

    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

  H& @$ x; F0 q9 M4 Va=[1:1:3]

. o* N+ i9 B7 A: Z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
' r1 A$ T1 C. ^  \5 x) I! N
7 S; \1 E$ g% I

• a=1:3
  

    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* ~3 c7 K2 y/ n1 g# Aa=[1 2;3 4]
  z. @8 w2 G) i' Q
4 V* t% ~3 }( X8 A5 o& B定义变量a之后，

4 ?$ h2 Y) J7 ]4 B- ib=a(1,2)
+ V# b  {6 k+ S+ c
就可以把a的第一行第二列元素赋值给b，当然也可以用
$ t7 q' h4 p# t$ p! U/ F/ P
a(1,2)=1

9 E+ G4 H1 ~# |. m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]
) X- h# z. R! I, z  u( s
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
0 H& A+ w2 s5 g0 \: E: Aa(1:end,1)

# c% U, Z4 ?/ Q这里的end表示终点，即a的行数2，也可以更进一步简写成

a(:,1)
% T) y/ R/ ^3 b  E, X
/ E2 _" q  A) L0 B: |3 N3 |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。
3 a: B. Z$ b$ M' z" W
$ Y/ z( B/ l5 Z- x; {" O    当然分块矩阵也可以

b=[a a]
6 v  P5 y9 t, N+ h  v
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
* B0 C' z1 q6 R' {
a=[1 1]

b=[1;1]

9 F) K; l; V! ]: d0 F! ^2 ?4 Pc=[a b]

( x; O" S; v* `- ^- D- z1 f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

6 v2 N. b0 l: d! d# s/ e    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
9 K! \, M; T4 L
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
* O2 [9 e) B9 U1 r% O) V+ Z6 \4 @" T
4 v( I; m8 {4 t2 T% _! osyms a real

" k1 D& q' j# H5 J$ F  k, b. P来强调a是实数变量，具体可以doc syms来获得帮助。
* s7 b+ o: |1 @4 a
    有些变量之间存在依赖关系，此时可以定义
  t. h% x, g( N
0 c4 U6 ]; h3 n9 V* Q9 k+ k$ Fsyms x y(x)

  o9 ]( W; x* N9 \" B# `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
- S, l, t# R. L/ J( |
syms x y z(x,y)
+ a1 o1 G$ m8 g4 r) T- Q  R
: K5 v6 s+ ~" ^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。
2 ?! B) `- k3 Y  q8 l

3 G' j" N& M( G* g) H    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
9 K2 `6 R+ ^1 p' w# ^: M
$ \, N4 h- B: w, yA=[a11 a12;a21 a22]
/ b3 u. b: y$ b" H, R
就可以获得一个矩阵符号变量A。

3 B: @7 D+ V- 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。
: y, [/ d, f) v- U( {: l
3 o4 T; N0 p8 p5 ^: ?/ |

3.字符串

: Y# O# G% j( F    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

a='hello world'
! j: b4 w0 }! I- |1 `8 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
3 a2 U- v( a3 }, K
( C8 s- Q2 T$ h8 P

• b='hello '
• c='world'
• a=[b c]
  

3 q3 e) J5 x- Y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
# ~( Y, O9 G8 ~+ m7 X
a=['ab';'cd']
. E" T7 ~7 P; _! j# x1 S
$ _2 Y0 }5 P* f. X7 n* W" c; z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。

1 ?% Y3 t5 m7 T# j    当然字符串的值也可以是特殊符号，比如
* ]1 t# {2 ?* x7 U( X8 F

• ',
  

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
# A1 b/ L8 l3 ~. s: j
; b$ l$ x' H! I; {

• a=''''
  9 _2 }) @* _* A" b) P

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。
( N2 s- g* {& b" L2 `' v2 Z, ]
! B0 z0 r3 i3 a$ ?* X4 N    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。





4 m4 O+ v2 q% K/ \0 Z

) F. h' m  i( A0 r  h7 a/ |

relchhiclty

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