Matlab 函数大全

发布于 2019-08-29 22:14:40 字数 33367 浏览 2372 评论 0

一、一般函数命令(General)

1.常用信息(General information)

help联机帮助命令,在MATLAB命令窗口显示帮助主题(在help后加函数或命令的特殊字符,可得到具体命令或函数的使用信息)。
helpwin联机帮助命令,在MATLAB帮助窗口显示函数命令分类表,用鼠标双击某一行,可得某一类所有命令的清单。再用鼠标双击具体命令可得详细帮助。
helpdesk超文本帮助
demo运行MATLAB的演示程序
verMATLAB及其工具箱的版本信息
whatsnew显示手册中未给出的新特性
Readmereadme文件(用于What’snew ),介绍当前版本的MATLAB的新功能

2.工作空间管理(Managing the workspace.)

who显示内存中全部工作变量(变量列表)
whos显示工作变量的具体信息(数组维数)显示生与内存的大小
workspace显示工作区的浏览器,图形界面的工作区管理
clear从内存中清除变量和函数.
pack整理工作空间的内存,内存中的变量存入磁盘,再用内存中的连续空间载回这些变量
load从磁盘上将变量(数据)调入工作空间内存
save将工作空间的变量(数据)存盘
quit退出MATLAB (与命令exit相同)把Matlab占用的内存全部交还系统

3.管理命令和函数

what显示当前工作目录下的有关文件
type“type filename”可显示文件名为“filename.m”的M文件
edit打开程序编辑器,编写或修改M文件
open以扩充方式打开文件
lookfor搜索带关键词的M文件
which确定函数和文件的位置
pcode生成伪代码文件(P文件)
inmem内存中函数列表
mex编译MEX函数

4.管理和搜索路径

path设置/显示MATLAB路径
addpath添加路径
rmpath消除已设置的路径
pathtool修改路径.

5.命令窗口控制(Controlling the command window)

echo显示文件中的MATLAB命令
more命令窗口的分页控制
diary日志命令(保存MATLAB 命令窗口中的文本)
format设置输出格式

6.操作系统命令(Operating system commands)

cd改变当前工作目录
copyfile拷贝文件
pwd显示当前工作目录的路径
dir工作目录下文件列表
delete删除文件
getenv得到环境变量
mkdir创建目录
!执行操作系统命令 (参考 PUNCT).
dos执行 DOS 命令并返回结果
unix执行 UNIX 命令并返回结果
vms执行VMS DCL 命令并返回结果
web打开页面浏览器
computer显示计算机类型和操作系统

7.调试M文件(Debugging M-files)

debug列出所有调试命令
dbstop设置跟踪调试断点
dbclear清除跟踪调试断点.
dbcont跟踪调试恢复执行.
dbdown改变局部工作空间内容
dbstack列出函数调用关系.
dbstatus列出所有断点情况.
dbstep跟踪调试单步执行
dbtype列出带有命令行标号.M文件
dbup改变局部工作空间内容t.
dbquit退出调试
dbmex调试MEX文件(仅在UNIX下)

二、运算符号与特殊字符(OPS)

1 算术运算符号(Arithmetic operators)

+矩阵加法。A+B要求A和B是同型矩阵(A、B其中之一是数除外)
-矩阵减法。A - B要求A和B是同型矩阵(A、B其中之一是数除外)
*矩阵乘法。A*B要求A的列数与B的行数相等(其中之一是数除外)
.*数组乘法。
^矩阵方幂运算。
.^数组方幂运算。
\矩阵左除运算,X = A\B 是方程 A*X = B 解。
/矩阵右除运算,X=B/A 是方程 X*A=B 的解。
.\数组左除运算
./数组右除运算
kronKronecker 张量积运算

2.关系运算符号(Relational operators)

= =相等关系
~ =不等关系
<小于关系
>大于关系
< =小于或大于关系
> =大于或等于关系

3.逻辑运算符号(Logical operators)

&逻辑“与”运算(and)
|逻辑“或”运算(or)
~逻辑“非”运算(not)
any当向量X中有非零元素时any(X)的值为“1”,否则为“0”
all当向量X的元素全不为零时all(X)的值为“1”,否则为“0”

三、程序语言设计(lang)

1.控制流

ifif语句(条件执行语句)开始
elseIF 语句条件
elseifIF 语句条件
end结束控制语句快命令
for循环语句
while循环语句
break终断循环执行
switch分支表达式.
case分支的情形
otherwise默认的分支情形
try开始一个Try代码块
catch开始一个catch代码块.
return返回主调函数的命令

2.执行函数

eval执行MATLAB语句构成的字符串
evalc和eval基本相同,除了任何要写入命令窗口的将被捕获然后返回到一个字符数组
feval执行字符串指定的文件
evalin在指定工作区中执行表达式
builtin执行被重载的方法的内建版本.
assignin在指定工作区内赋值
run运行

3.命令、函数、变量

script关MATLAB脚本 和 M文件.
function新函数
global定义全局变量
persistent定义永久变量
mfilename显示当前M文件名
lists从数组或结构中分离出多个值
exist检查变量或文件是否已经定义
isglobal判断是否是全局变量
mlock阻止清除M文件
munlock允许清除M文件
mislocked如果M文件不能清除返回真
precedence在matlab里的操作优先级

4.自变量处理

nargchk不定式
nargin函数中实际输入参数个数检验
nargout函数中实际输出参数个数检验
varargin输入参数列表的变量长度
varargout输出参数列表的变量长度
inputname输入参数名.

5.信息显示

error显示错误信息并中断函数
warning显示警告信息
lasterr查询上一条错误信息
lastwarn查询上一条警告信息.
errortrap在测试中忽略错误
disp显示矩阵或文本
display显示数组的重载函数
fprintf有格式的向文件写入数据 参见C
sprintf按照C语言格式书写字符串

6.交互输入

input用户输入提示符
keyboard启动键盘管理程序
pause暂停等待用户回答
uimenu创建用户界面菜单.
uicontrol-建立用户界面控制的函数

四、基本矩阵和矩阵操作(ELMAT)

1.基本矩阵

zeros全“0”数组
ones全“1”数组
eye单位矩阵
repmat复制排列矩阵repmat(m,n,p)产生n*p阶元素为m的矩阵,repmat(m,n)产生n阶方阵
rand均匀分布随机数
randn正态分布随机数
linspaceLINSPACE(x1, x2) 产生界于x1 和 x2之间的100个等步长数据点。 LINSPACE(x1, x2, N) 产生界于x1 和 x2之间的N 个等步长数据点。
logspaceLOGSPACE(d1, d2) 产生界于10d1 和10 d2之间的50个对数等步长的数据点。如果 d2是 pi,则数据点为10 d1 之间的数据点。 LOGSPACE(d1, d2, N) 产生 N 个数据点。
meshgrid产生用于三维绘图的 X 和Y 数组。

2.基本数据信息

size求矩阵的维数
length求向量维数
disp显示矩阵或文本
isempty判断空矩阵
isequal判断数据相等
isnumeric判断数值数组
islogical判断逻辑数组
logical转换数值为逻辑值

3.矩阵操作

reshape矩阵的行列重置命令
diag生成对角矩阵命令
blkdiag生成块对角矩阵命令
tril选取矩阵的下三角部分
triu选取矩阵的上三角部分
fliplr将矩阵数据左、右翻转
flipud将矩阵数据上、下翻转
flipdim按指定维数翻转矩阵
rot90将矩阵数据右旋90度
find寻找非零元素坐标
end数组最末指标
sub2ind从多个下标获取索引
ind2sub从线性索引获取多个下标.

特殊变量和常数

ans最常用的答案变量,当在命令窗口中输入表达式而不赋值给任何变量时,Matlab自动将该值赋给ans变量ans保存期最近一次被使用的值
eps浮点数相对精度
realmax最大正浮点数
realmin最小正浮点数
pi数学常数π≈ 3.1415926535897....
i, j单位虚数 例如计算n/0(n≠0)
inf无穷大
NaN不定数。例如0/0 inf/inf
isnan判定不定数为数NaN取1,否则为0
isinf判定无穷大元素
isfinite判定有限大元素
flops浮点操作计数,统计该工作空间中浮点数的计算次数
why简短回答

特殊矩阵

compan多项式的伴随矩阵
galleryHigham 测试矩阵
hadamard哈达马矩阵
hankel汉克矩阵
hilb希尔伯特矩阵
invhilb逆希尔特矩阵
magic幻方矩阵
pascalPascal矩阵
rosser经典对称特征值测试矩阵
toeplitzToeplitz 矩阵
vander范德蒙矩阵
wilkinsonWilkinson's特征值测试矩阵

五、基本数学函数(ELF)

1.三角函数(Trigonometric.)

sin正弦函数
asin反正弦函数
cos余弦函数
acos反余弦函数
tan正切函数
atan反正切函数
atan2四个象限内反正切
cot余切函数
acot反余切函数
sec正割函数
asec反正割函数
csc余割函数
acsc反余割函数
sinh双曲正弦函数
asinh反双曲正弦函数
cosh双曲余弦函数
acosh反双曲余弦函数
tanh双曲正切函数
atanh反双曲正切函数
sech双曲正割函数
asech反双曲正割函数
csch双曲余割函数
acsch反双曲余割函数
coth双曲余切函数
acoth反双曲余切函数

2.指数函数( Exponential.)

exp指数函数
log自然对数函数(以e为底)
log10常用对数函数(以10为底)
log2以2 为底对数.
pow2以2 为底的幂函数
sqrt平方根函数
nextpow2找出下一个2的指数

3.复数函数Complex.

abs求模(绝对值)
angle相角
complex根据实部和虚部构造复数
conj求复数共轭
imag求虚部
real求实部
isreal判断实数

4.舍入孙函数和剩余函数

fix向零方向舍入
floor向负无穷大方向舍入
ceil向正无穷大方程组舍入
round四舍五入函数
mod求余函数,mod(X,Y)的符号与Y相同
rem求余函数,rem(X,Y)的符号与X相同
sign符号函数

六、特殊函数(specfun)

1.特殊数学函数

airyAiry 函数
besselj第一类Bessel 函数
bessely第二类Bessel 函数
besselh第三类Bessel 函数 (Hankel 函数).
besseli改进的第一类 Bessel 函数
besselk改进的第二类 Bessel 函数
betaBeta 函数
betainc不完全 beta 函数
betalnbeta 函数的对数
ellipjJacobi 椭圆函数
ellipke完全椭圆积分
erf误差函数
erfc余误差函数
erfcx补充余误差函数
erfinv反误差函数
expint指数积分函数
gammaGamma 函数
gammainc不完全 gamma 函数
gammalngamma 函数的对数
legendre联合Legendre 函数
cross向量的叉积

2.数论函数.

factor自然数的质因数分解。例如,factor(12)的结果为:2,2,3。
isprime判断质数。例如,isprime(4)的结果为:0,isprime(3)结果为:1
primes产生质数表。
gcd最大公约数
lcm最小公倍数
rat实数的有理数(连分数)逼近
rats数据的有理数形式输出
perms列出向量元素的全排列
nchoosek从N个元素中选取K个的组合数
factorial阶乘函数,factorial(N)计算N!

3.坐标变换

cart2sph转换直角坐标为球坐标
cart2pol转换直角坐标为极坐标
pol2cart转换极坐标为直角坐标
sph2cart转换球坐标为直角坐标
hsv2rgb转换饱合色值颜色为红、绿、蓝
rgb2hsv转换红、绿、蓝为饱合色值

七、矩阵函数与数值代数(MATFUN)

1.矩阵分析

norm矩阵或向量的范数
normest矩阵的2-范数估计
rank矩阵的秩
det求行列式
trace矩阵的迹(对角元之和)
null零空间
orth正交化
rref化矩阵为最简行阶梯型
subspace两个子空间的夹角

线性方程组

and用于线性方程组求解
inv求矩阵的逆命令
cond求矩阵的条件数
condest1-范数意义的条件数估计
chol矩阵的乔斯基分解命令
cholinc不完全乔斯基分解
Lu基于消元法的矩阵LU 分解
luinc不完全LU分解
Qr矩阵的正交、三角分解
lsqnonneg非负约束下的线性最小二乘
pinv矩阵伪逆
lscov已知协方差的最小二乘法

特征值和奇异值

Eig求矩阵特征值和特征向量
svd奇异值分解
gsvd一般的奇异值分解
eigs求稀疏矩阵的少数特征值
svds求稀疏矩阵的少数奇异值
poly特征多项式
polyeig多项式特征值问题
condeig关于特征值的条件数
hessHessenberg 型式
Qz广义特征值的QZ 分解
schurSchur 分解

矩阵函数

expm矩阵指数
logm矩阵对数
sqrtm矩阵的平方根
funm一般的矩阵函数计算

分解功能函数

qrdelete从QR 分解中删除列
qrinsert在QR 分解中插入列
rsf2csf实对角块变为复对角块
cdf2rdf复对角块变为实对角块
balance用于改善特征值精度的对角变换
planerotGiven's 平面旋转变换
cholupdateCholesky分解把矩阵分解为上三角矩阵和其转置的乘积
qrupdaterank 1 update to QR factorization.

八、数据分析和付里叶变换(datafun)

1.基本运算

max求向量的最大分量
min求向量的最小分量
mean求向量的平均值
median求向量的中值
std标准差
var方差Variance.
sort按递增排序
sortrows将矩阵各行按递增排序
sum向量元素求和
prod向量元素求积
hist绘直方图命令
histc计算直方图数据
trapz梯形法求数值积分
cumsum向量元素累加
cumprod向量元素累乘
cumtrapz梯形法累积数值积分

2.有限差分

diff差分和近似导数
gradient近似梯度
del2离散Laplac算子

3.相关关系

corrcoef相关系数向量间相关性的归一化表示
cov协方差矩阵
subspace子空间夹角

4.滤波和卷积

filter一维数字滤波
filter2二维数字滤波
conv卷积和多项式乘法
conv2二维卷积
convnN维卷积
deconv因式分解与多项式乘法
detrend去除线性部分

5.付里叶变换

fft离散付里叶变换
fft2二维离散付里叶变换
fftnN-维离散付里叶变换
ifft离散付里叶逆变换
ifft2二维离散付里叶逆变换
ifftnN-维离散付里叶逆变换
fftshift取消谱中心零位,移频
ifftshift和fftshift相反的

九、插值与多项式(polyfun)

1.数据插值

interp1一维插值
interp1q快速一维插值
interpft用FFT方法作一维插值
interp2二维插值
interp3三维插值
interpnN维插值
griddata数据网格化与曲面拟合

2.样条插值

spline三次样条插值
ppval计算分段多项式值

3.几何分析

delaunayDelaunay三角剖分.
dsearch搜索Delaunay 三角剖分近似点
tsearch搜索相似三角形Closest triangle search.
convhull曲面外壳.
voronoiVoronoi 图.
inpolygon判断点是否在多边形区域内
rectint判断矩形是否相交.
polyarea计算多边形面积

4.多项式函数.

roots求多项式零点。
poly由零点构造多项式
polyval计算多项式的值.
polyvalm计算矩阵多项式的值
residue多项式的部分分式展开
polyfit数据的多项式拟合命令
polyder多项式微分(求导数)命令
conv卷积(多项式乘法)
deconv多项式除法

十、泛函和常微分方程求解(funfun)

1.求函数极小值点和函数零点

Fminbnd-由一有范围限制的变量找出函数的最小值
Fminsearch- 由几个变量找出函数的最小值
Fzero求一元(非线性)函数的零点(单变量求根)

2.数值积分

quad低阶方法(simpson公式)计算数值积分值
quad8高阶方法计算数值积分值
dblquad计算二元函数(重积分)数值积分值。

3.函数绘图

ezplot简单函数绘图命令
fplot函数绘图命令

4.内嵌函数对象Inline function object.

inline构造内嵌函数命令
argnames显示内嵌函数的自变量名
formula显示内嵌函数的表达式
char将内嵌函数转换为字符串数组

5.常微分方程求解

(不能确定是否是刚性常微分方程时,首先用命令 ODE45 ,然后用命令ODE15S.)

ode45微分方程高阶数值解法,基于显式龙格.库达(4,5)法,采用单步算法来计算
ode23微分方程低阶数值解法,这是一个比ode45低阶的方法,基于显式龙格库达(2,3)法
ode113用于更高阶或大的标量计算。采用多步法。
ode23t-用于解决难度适中的问题.
ode15s与ode23相同,但要求的精度更高。采用数值差分方法。为多步法
ode23s- 用于解决难度较大的微分方程组。对于系统中存在常量矩阵的情况也有用。采用2阶改进的rosenbrock方法。采用单步法
ode23tb-用于解决难度较大的问题,对于系统中存在常量矩阵的情况也有用.
odefile- ODE file syntax.

常微分方程数据输出函数

odeplot- 画出解的图形.
odephas2- 画出2D的平面相位图.
odephas3-画出3D的平面相位图.
odeprint- 显示中间结果

十一、稀疏矩阵(sparfun)

1.基本稀疏矩阵

speye稀疏单位矩阵
sprand均匀分布的稀疏随机矩阵
sprandn正态分布的稀疏随机矩阵
sprandsym对称稀疏随机矩阵
spdiags对角形式(带状)稀疏矩阵

2.满阵和稀疏矩阵的转换

sparse从常规矩阵转换稀疏矩阵
full由稀疏矩阵转换常规矩阵
find查找非零元素的下标
spconvert由稀疏矩阵外部格式进行转换

3.稀疏矩阵的操作

nnz求非零元素个数
nonzeros求非零元素
nzmax允许的非零元素存储空间
spones用1取代稀疏矩阵中的非零元素
spalloc给非零元素定位存储空间
issparse若矩阵为稀疏则为真
spfun应用于非零矩阵,只对矩阵的非零元素进行运算
spy绘制稀疏矩阵结构

十二、二维图形(graph2d)

1.基本二维绘图命令

plotX-Y坐标的折线绘图
loglog对数-对数坐标图
semilogx半对数(X坐标)图
semilogy半对数(Y坐标)图
polar极坐标绘绘图
plotyy左、右各有Y标签的二维图

2.坐标及图形窗口控制

axis控制坐标轴比例及外观
zoom图形缩放开关命令
grid为图形加网格线
box箱状坐标轴
hold保持当前图形
axes在任意位置产生坐标轴
subplot分割图形窗,分块绘图

3.图形注释

plotedit编辑图形注释开关
legend图形标签
title图形标题
xlabelX-轴加标志
ylabelY-轴加标志
texlabel由字符串产生TEX格式
text文本注释
gtext用鼠标定位文本注释

4.硬拷贝和打印

print打印图形、打印SIMULINK 系统,或保存图形为M-文件
printopt打印机默认值
orient设置打印纸

十三、三维图形(graph3d)

1.基本三维绘图命令

plot3三维曲线绘图
mesh三维曲面(网)图
surf三维曲面(色)图
fill3填充三维多边形

2.颜色控制

colormap颜色表- Color look-up table.
caxis- 伪颜色坐标轴设定
shading-阴影模式
hidden网格图隐含线设置开关
brighten- 使图形色调变亮
colordef- 设置颜色默认值.
graymon- 将图形窗口设置成灰度默认值

3.坐标轴控制

axis手动地设置 x,y 坐标轴范围
zoom2-D plot.在二为平面上放大缩小图像
grid加网格线,可选值为 'off' 和 'on'
subplot同时画出数个小图形于同一个窗口之中
xlimx轴上下限,以向量 [xm,xM] 形式给出
ylimy轴上下限,以向量 [ym,xM] 形式给出
zlimz轴上下限,以向量 [ym,xM] 形式给出

4.图形注释

title加图名,图形标题.
xlabelx轴加说明
ylabely轴加说明
zlabelz轴加说明

十四、特殊图形(specgraph)

area-填充的曲线图.
bar- 绘制竖直条形图
barh-水平条形图.
bar3- 3维竖直条形图.
bar3h-水平3维条形图.
comet-动态显示轨迹
errorbar- 误差条形图绘制
ezplot*简单函数绘图命令,二维曲线图. 有默认自变量区间
ezpolar极坐标作图
feather-羽状图形绘制
fill-填充2-D多边形.
fplot-给定函数绘图
hist直方图绘制
pareto排列图表
pie饼图.
pie33-D饼图
plotmatrix画矩阵散点图. 如果 X是一个p×m矩阵 Y是p×n矩阵,plotmatrix(X,Y)将产生n×m矩阵
ribbon-以3D带状显示2D曲线.
scatter用离散的点画图.
Stem离散序列柄状图形绘制
stairs-阶梯图形绘制

十五、 图形句柄

Figure创建图对象
Uicontrol用户界面控制
Uimenu用户界面菜单
Axes创建轴对象
Line画线line(x,y,z)绘制向量x,y,z确定的直线。
Patch填充多边形patch(x,y,z,c) x,y,z定义多边形,c指定颜色
Image显示图像
Surface绘制三维曲面
Text标注文本 text(x,y,’string’) x,y指定字符串的标注位置
Gcf返回当前图形窗口的句柄
Gca返回当前轴的句柄
Gco返回当前对象的句柄
Delete删出句柄对应的对象

十六、位函数(bitwise functions)

Bitand位和
Bitcmp补码
Bitor位或
Bitmax机器的最大符点整数
Bitset给位赋值
Bitshift位移
Bitget获取位
Bitxor位异或

十七、字符串函数

Deblank去掉字符串末尾的空格
Findstr查找字符串
Lower转换为小写
Strcmp字符串比较
Strjust给出字符串最终结果
Strcat字符串组合
Strmatch查找符合要求的行
Strncmp比较字符串的前n个字符
Strrep字符串查找和替换
Strtok查找某个字符最先出现的位置
Strvcat字符串的竖向组合
upper把字符串转换为大写
Char声称字符数组
Int2str把证书转换为字符串
Mat2str把矩阵转换为字符串
Num2str把数值转换为字符串
Sprintf格式输出字符串
Sscanf格式读入字符串
Str2num字符串转换为数值
Bin2dec把二进制转换为十进制
Dec2bin把十进制转换为二进制
Dec2hex把二进制转换为16进制
Hex2dec把16进制转换为十进制
Hex2num把16进制转换为双精度

十八、文件输入/输出

fopen文件打开
fclose文件关闭
fread读二进制文件
fwrite写二进制文件
fscanf从文件中读取格式的数据
fprintf写格式的数据
fgetl从文件中读行,不返回行结束符
fgets从文件中读行,返回行结束符
sprintf把格式数据写入字符串
sscanf格式读入字符串
Feof检验是否为文件结尾
fseek设置文件定位器
ftell获取文件定位器
Frewind返回到文件的开头
Tempdir获取临时文件目录
Tempname获取临时文件名

十九、日期和时间函数

Now当前日期和时间(数字序列格式)
Date当前日期字符串格式
Clock当前日期和时间向量格式
Datenum转换成数字序列格式
Datestr转换成字符串序列格式
Datevec转换成向量格式
Calendar当月日历表
Weekday星期几
Eomday指定年和月,给出该月的天数
Datetick当以日期为横轴画图时,横轴的标识
Cputime为cpu记时
Tic,toc秒表记时开始和结束
Etime计算两个时刻的时间差

二十、数据类型和结构

Double双精度数值类型,是最常用的类型
Char字符数组,每个字符占16位
Sparse双精度稀疏矩阵,只存储矩阵中的非零元素
Cell细胞数组,数组中的每个元素可为不同类型,不同维数
Struct结构数组相当于数据库的纪录,把相关的数据列在一起,成为属性。
Uint88位型无符号整数,最大可表示255,不能进行数学运算
IsaIsa(变量名,数据类型) 察看变量的数据类型。返回0,1

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