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.数值变量
. {3 Q- p9 l- D& P    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
3 ], @: H; H+ j0 z
+ s/ ], w& e% m1 z1 B% P+ R! k. ga=[1 2;3 4]



+ N! `: @& V+ ?$ V1 Y
1 ~- Q6 }+ ~+ @& ]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 ^; E6 ~* |: O7 i向量和数字可以视为特殊的矩阵，例如

a=[1 2]
. Y" i9 l( H3 V! ~6 h+ O. o& [- o
a=[1;2]
  {$ B  |  W9 J8 A
分别是行向量和列向量。
' N, j: E1 ~: G* V
1 `  K) W2 Q% ?. ga=[1]  可以简写为a=1   是数字。
+ l9 Z" r  @0 Z4 W% E
+ \( `  D$ K  P6 P0 K' R    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( F; D2 O2 l. ~$ c
a=[1:1:3]

2 K" O6 S: L- L+ G# b) D# i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

9 \; q5 ]2 ]# p4 J6 T

• a=1:3
  . R: J) H9 S% Z$ G$ w8 R

7 i3 p: N6 S2 I+ y% _5 `    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]
6 |$ ^# G: u5 h" Q
/ A: c6 h$ d( P0 |, w6 B定义变量a之后，
: @  x1 m' ]! {% b) i
5 _2 \8 y' h# a: k8 Kb=a(1,2)

1 J5 F, y& p, d) i' ?就可以把a的第一行第二列元素赋值给b，当然也可以用
3 M: q2 n7 G" e5 B) q
" o& v( i* |" q' N  |9 J2 ta(1,2)=1

* }& n6 ?. }2 M7 u5 K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
( P6 Q" t0 E: Y
$ U: J3 n7 ^+ o0 j) r4 y+ ~a([1 2],[1 2])=[1 2;3 4]
8 y0 Z, g" V4 R  j* B
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)

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)
/ R1 H' P$ t; F; B% a
& X. J' l5 V( y  Z6 ~( e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。
: t8 W; e, o& }2 C
    当然分块矩阵也可以
- l2 ^; U6 v) j3 x
8 z4 T( ], ]. D( q" _4 ~0 e2 Cb=[a a]

7 d! U7 b8 D5 N# j1 {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

a=[1 1]

; q4 y/ ?4 o0 w$ @- l5 z8 wb=[1;1]

c=[a b]

就会引起错误，因为此时matlab无法确定c的行列数。
4 I8 _" @5 k5 m$ N2 g! I$ l
2.符号变量
. i8 A9 x, S: y' l- K
    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
, u5 \- h- @" ], p4 u
syms a b
4 D7 {0 y9 P; U/ W0 P9 K2 I
4 W! \; Q5 I9 t( C* C2 b2 Ksyms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
" L# F! y' G& l" ^
7 `; a! V1 f6 @0 `  }) k% zsyms a real
; }7 l3 z3 W8 M* ]
- k2 i: {2 d- [' @6 y! s  T来强调a是实数变量，具体可以doc syms来获得帮助。

; t# t' T; ~0 r    有些变量之间存在依赖关系，此时可以定义
& ]- r, P) d7 p, O# l3 Z
syms x y(x)
: E# R* N) E0 O! ]$ z+ C
- a7 H1 ^+ Y- B3 G$ [0 r$ 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

$ f9 X" S5 T' G; E: d5 ^+ z0 Psyms 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。
0 X  M1 d. c2 S- _% w& a
) ?; o1 \: N1 C, j7 h4 }0 ^4 y
    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
& g6 A$ j8 P% {. j& C+ T/ ^
. n. b6 p& S% \3 vA=[a11 a12;a21 a22]
$ r9 }' _5 u& a- m  R
$ T$ }6 k: t8 J  o) \- ~+ S就可以获得一个矩阵符号变量A。
9 @7 k$ E( x0 @) r5 K) N
2 S7 D8 N6 l+ g0 k, p$ o" _  j  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。
4 P, F* W, v- K

7 b! T- Q( A* l3 I/ m$ w5 t
3.字符串
+ S! f+ t' B7 C  r) v
    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
. J  O8 `3 K" ?8 R8 y6 `& ?
a='hello world'
" b% ]2 H* E. s$ v- o/ P7 N% N* ~9 p
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
; ^5 B/ E! x9 J: r

• b='hello '
• c='world'
• a=[b c]
  

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

6 @. h5 `, {# M- Y2 Ka=['ab';'cd']
& e; s+ d' K5 k/ M! {
9 o% U( A& b. J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。

    当然字符串的值也可以是特殊符号，比如
' A0 i$ {: ~- V* L' `. d7 R

• ',
  

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
4 S( I* m1 t3 b

• a=''''
  ; P  Y& @/ ~0 s

& T. b: l3 |  S1 x$ w: N* o- e5 r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。

    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。
6 s$ g, e- z& @4 Q8 v& J

2 u" Y6 E) ?# R/ p: l
$ t; D% S$ V8 i
; o9 v7 g( x. J9 }

7 ~  Y* A8 s+ N! \" C

2 x1 P* M( ]4 w7 o4 S& G/ h) I. q

relchhiclty

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