MATLAB速成
前言
这学期的通信原理课程有实验课，是要用到matlab的，其实在之前学信号与系统和数字信号处理的时候，这两门课的实验课也是用matlab来完成的，但是我们学校没有开设matlab这门课程，在上实验课的时候老师也知道我们都不会，所以干脆直接把答案发出来让我们自己对着敲一遍，刚开始的时候自己其实也还是会学一点的，但是因为有答案，所以也就慢慢的变得摆烂了，反正自己也不学matlab，也就实验课会用一下，而且答案都有了，cv一下就可以了，所以对于matlab自己一直是处于置之不理的状态，这学期的通信原理老师要求的就稍微严一点了，没有给我们答案，但给了一个样例，但我也看不懂啊，这怎么办，一不做二不休，现学现卖，都学过好几门编程语言了，再学个matlab有多难？于是就有了这个matlab的速成，有兴趣参加数学建模比赛的其实也可以看一下，都是一些比较常用的函数与语法。
因为是速成，所以写的比较简略，有的地方一笔带过。
我才疏学浅，如果有不对或者遗漏的地方，欢迎各位大佬来指正，一起进步。
MATLAB基本使用
这里我用的是matlab7，版本比较低，应该是04年发布的版本，因为我看新版的matlab和学校电脑的matlab界面变化有些大，我为了和学校机房电脑的版本一致，我就选择了matlab7，介绍一下matlab的基本使用
打开matlab之后，界面如下
最右边的部分是命令窗口，可以理解为控制台，可以在这里直接输入数据，下面来举个例子
有>>的代表是我输入的部分，敲下回车后命令窗口会给你回应，比如我想知道a+b等于多少，给a和b分别赋值就可以了，然后输入a+b就能出现结果了，那如果我想输入新的数据该如何呢，可以在命令窗口敲clc执行清屏，这样命令窗口就会删除上面的命令。
执行完清屏操作后的界面。
接下来介绍如何新建文件以及如何编写代码。
这里我们选择M-file文件，这里因为我使用matlab只是用来做实验，所以其他几个几乎用不到就只介绍这一个。点击之后就会出现一个代码窗口，就可以在这里开始敲代码了。编写完之后记得保存。
矩阵
学过线性代数的应该都知道矩阵，那么在matlab中如何定义一个矩阵呢，非常简单，来试一下。
%定义一个矩阵
A = [1 2 3;4 5 6;7 8 9]
%求转置矩阵
B = A'
%把矩阵变成一列的形式，按列变
C = A(:)
%求逆矩阵
D = inv(A)
%生成一个10行5列的0矩阵，后面的3代表三维
E = zeros(10,5,3)
那怎么运行呢，我们选中编写的代码，点击鼠标右键，选择第一个，这里需要注意一下，你选中了那些代码，就会执行哪些，如果你
只选中了B = A'，那就会报错，需要将前面的A = [1 2 3;4 5 6;7 8 9]也选中。
点击之后好像没有什么反应？我们回到刚刚的命令窗口，命令窗口就相当于我们的控制台，结果会在这里输出。
下面介绍几种常用的矩阵函数
%rand生成均匀分布的伪随机数分布在0-1之间
%rand（m,n）生成m行n列的均匀分布的伪随机数
%rand（m，n，'double'）生成指定精度的位随机数
%randn生成标准正态分布的伪随机数（均值为0，方差为1）
%randi生成均匀分布的伪随机整数
%randi（iMax）在开区间0-iMax生成均匀分布的伪随机整数
%randi（Imax，m，n）在开区间（0，iMax）生成m*n型随机矩阵
%r = randi（[iMin,m,n],m,n）在开区间iMin-iMax生成m*n型随机矩阵
元胞数组
元胞数组和我们平常在Java和C中学习的数组有些不太一样，在元胞数组中可以存储任意的数据结构，不需要进行定义，我觉得和Java中的集合有些像。
%元胞数组
%定义一个1行6列的数组，数组中的内容可以是任意的数据结构，跟Java的集合有点像
A = cell(1,6)
%eye函数用于生成一个单位矩阵，3代表生成一个三行三列的单位矩阵
%matlab中的索引是从1开始的，因为我用的是matlab7，是比较古老的版本了，可能在未来的版本中会出现从0开始的索引
%因为像java，c，python他们的索引都是从0开始的
%把eye（3）赋值给A的第二个索引
A{2} = eye(3)
%magic字面意思就是魔法，在matlab中用来生成n阶幻方，比如三阶幻方
%% 就是1-9九个数字，组成3*3矩阵，使得该矩阵无论横竖斜
%三个方向上的三个数字之和总是相同的
%magic（n）生成一个n阶幻方，就是把1-n的平方排成一个n*n的矩阵，使得
% 各个方向上的数字之和都相等（容易证明，这个和等于n*（n^2+1）/2）
A{5} = magic(5)
B = A{5}
结构体
%结构体
books = struct('name',{{'Machine Learning','Data Mining'}},'price',[30 40])
books.name
books.name()
books.name{1}
看一下执行结果，相信学过其他编程语言的看一遍就知道是什么意思了
矩阵的其他内容
%矩阵的定义与构造
A = [1 2 3 4 5 6 7 8 9]
%1和9代表从1-9，3代表步长，可以理解为每一步走了多远
%必须指定中间的步长
B = 1:2:9
%重复B，重复3行1列
C = repmat(B,3,1)
%两列
C = repmat(B,3,2)
%生成两行四列的全1的矩阵
D = ones(2,4)
%矩阵的四则运算
A = [1 2 3 4;5 6 7 8]
B = [1 1 2 2;2 2 1 1]
C = A+B
D = A-B
E = A*B'
%加点代表对应项相乘，不加点代表矩阵相乘
F = A .* B
%相当于A*B的逆inv
G = A / B
%代表对应项相乘
H = A ./ B
%矩阵的下标
A = magic(5)
%代表B是A的第二行第三列
B = A(2,3)
%在matlab中，冒号所代表的就是所有，那么这一行代码表示的就是A的第三行
C = A(3,:)
%这个代表第四列
D = A(:,4)
%找到大于20的序号值，m代表行数，r代表列数
[m,r] = find(A>20)
因为都比较简单，就一笔带过了。
逻辑控制
同样的，学过其他编程语言的可能看一遍就会了，这里直接附上代码，扫一眼就会了。
%逻辑与流程控制
%for循环
%语法 for 循环变量 = 初值：步长：终值
% 执行语句1
% 执行语句2
% end
%如果步长为1则可以省略
sum = 0
for n = 1:5
sum = sum + n^2
end
%同样的，for循环也可以进行嵌套
%求从1到5的阶乘的和
sum = 0
for i = 1:5
p=1
for j = 1 : i
p = p*j;
end
sum = sum+p
end
%while循环
%while 条件表达式
% 执行语句1
% 执行语句2
% end
%求1-10的和
sum = 0
n = 1
while n<10
sum = sum+n
n=n+1;
end
%if end
a = 100
b = 20
if a>b
'成立'
end
%if else end
a = 10
b = 20
if a>b
'成立'
else
'不成立'
end
二维绘图
这个就比较重要了，我们实验课基本都是需要绘图的，但是也比较简单，看过前面的代码后，再来看这段就很容易理解了。
%二维平面绘图
x = 0:0.01:2*pi
y = sin(x)
figure%建立一个幕布
plot(x,y)
%标题
title('y = sin(x)')
%x轴标签
xlabel('x')
%y轴标签
ylabel('sin(x)')
%表示x轴的边界最多是2*pi
xlim([0 2*pi])
%颜色选项参数
%红 r ；粉红m；绿 g；青 c；蓝 b；白 w；黄 y；黑 k；
%实线 -；虚线--；冒号线 ：；点画线 -,；
%二维绘图
x = 0:0.01:20;
%exp就是e的次方
y1 = 200*exp(-0.05*x).*sin(x);
y2 = 0.8*exp(-0.5*x).*sin(10*x);
figure
%这个就跟定义一个函数或者方法一样，建立H1,和H2两个线，他们公用一个x轴
[AX,H1,H2] = plotyy(x,y1,x,y2,'plot');
%这个是定义H1的Y轴标签
set(get(AX(1),'Ylabel'),'String','Slow Decay')
%这个是定义H2的Y轴标签
set(get(AX(2),'Ylabel'),'String','Fast Decay')
%X轴的标签
Xlabel('Time(\musec)')
title('Multiple Decay Rates')
%这个是定义H1的绘图线使用哪一种
set(H1,'LineStyle','--')
set(H2,'LineStyle',':')
后记
这个速成课是我在b站上跟着up主爱研究的小阿楠学习的，讲的非常好，零基础的也可以去听，我在这只是整理了一下代码，后面的三维绘图等我用不到因此我就没有整理，学完上面的之后去看实验报告的样例就能看个七七八八了，虽然有一些函数没有讲到，但是利用搜索引擎和各种ai可以很快的了解。
