MATLAB修煉之道：編程實例透析

第1章緒論1
1.1培養(yǎng)MATLAB編程的代碼直覺1
1.1.1案例1：用MATLAB實現(xiàn)快速排序算法2
1.1.2案例2：MATLAB計算“親密數(shù)”4
1.2使用新版本MATLAB6
第2章MATLAB環(huán)境設(shè)置與代碼調(diào)試工具10
2.1設(shè)置MATLAB工作環(huán)境10
2.1.1修改默認工作文件路徑10
2.1.2工作文件夾間的快速切換10
2.1.3一鍵調(diào)換界面背景配色方案12
2.1.4幫助文檔的基本設(shè)置與有效利用14
2.1.5MATLAB代碼編寫環(huán)境16
2.2代碼注釋與智能縮進19
2.3MATLAB中的代碼調(diào)試20
2.3.1MATLAB代碼調(diào)試工具20
2.3.2代碼調(diào)試示例1：逐行順序調(diào)試22
2.3.3代碼調(diào)試示例2：用Pause on Errors調(diào)試循環(huán)體23
2.3.4代碼調(diào)試示例3：添加邏輯斷點或assert函數(shù)24
2.4Visual Studio Code編寫和運行MATLAB代碼25
2.4.1VS Code編寫MATLAB代碼的環(huán)境配置26
2.4.2VS Code運行MATLAB代碼28
2.5MATLAB編程語言的特點與代碼示例分析28
2.5.1案例1：指定元素包含的判斷問題29
2.5.2案例2：矩陣中的運算操作32
2.5.3案例3：列元素交換位置34
2.6總結(jié)36
第3章運算操作符與數(shù)據(jù)類型37
3.1運算操作符37
3.1.1MATLAB 中的常用運算符38
3.1.2最“MATLAB”的操作方式：矢量化運算39
3.1.3低調(diào)而強大的隱式擴展47
3.2數(shù)據(jù)類型52
3.2.1MATLAB中的基本數(shù)據(jù)類型52
3.2.2cell/struct/table 類型特征辨析53
3.2.3技巧：神秘的逗號表達式55
3.2.4技巧：兩種快速生成結(jié)構(gòu)數(shù)組的方法57
3.2.5文本類型：char 或 string58
3.2.6R2020b新功能：pattern模式搜索匹配string文本63
3.2.7用于時間描述的數(shù)據(jù)類型：datetim65
3.2.8關(guān)于映射表結(jié)構(gòu)：containers.Map67
3.3總結(jié)69
第4章邏輯關(guān)系、邏輯運算與索引尋址70
4.1邏輯關(guān)系和邏輯運算70
4.1.1邏輯條件里的8個“是非”斷定70
4.1.26種MATLAB 邏輯運算操作72
4.1.3進階：“短路”運算與常規(guī)數(shù)組邏輯操作特征辨析73
4.1.4邏輯運算代碼示例1：分段函數(shù)76
4.1.5邏輯運算代碼示例2：構(gòu)造字形矩陣78
4.2數(shù)組的索引尋址80
4.2.1多角標的高維索引80
4.2.2單一角標的低維索引81
4.2.3索引查找函數(shù)find82
4.2.4進階：示例解析不同索引應(yīng)用方法83
4.3總結(jié)91
第5章MATLAB 腳本與函數(shù)92
5.1腳本、函數(shù)的基本功能辨析92
5.2m-function 的基本結(jié)構(gòu)剖析93
5.3varargout/varargin 定制數(shù)量可變的輸入輸出95
5.4用inputParser 解析輸入變量97
5.5R2019b 新功能：用arguments 解析輸入變量99
5.5.1arguments 調(diào)用格式與基本功能100
5.5.2示例1: 解析輸入包含“名稱值”屬性參數(shù)對的函數(shù)101
5.5.3示例2：用自定義解析函數(shù)輸入變量102
5.5.4示例3：解析輸入包含varargin的函數(shù)103
5.6增強程序條理性的利器：子函數(shù)104
5.7函數(shù)和腳本綜合運用實例105
5.7.1MATLAB 中的數(shù)值積分106
5.7.2非線性方程(組) 計算——求解器式與問題式方案110
5.7.3常微分方程及參數(shù)傳遞116
5.8總結(jié)120
第6章MATLAB 程序控制流程121
6.1控制流程概述121
6.2for/while 循環(huán)流程示例122
6.2.1for 循環(huán)122
6.2.2while 循環(huán)125
6.2.3for/while 流程綜合示例：十一抽殺問題126
6.3多路分支的if 和switchcase 流程130
6.3.1克拉茲序列中if 流程解讀130
6.3.2今天星期幾——switch 流程做文本選擇132
6.4總結(jié)136
第7章匿名函數(shù)及其應(yīng)用137
7.1匿名函數(shù)概念與基本用法137
7.1.1匿名函數(shù)調(diào)用方法137
7.1.2應(yīng)用示例1：匿名函數(shù)與參數(shù)化的繪圖138
7.1.3應(yīng)用示例2：以數(shù)據(jù)“反調(diào)用”匿名函數(shù)句柄140
7.2嵌套匿名函數(shù)與參數(shù)傳遞141
7.3嵌套匿名函數(shù)示例1：含參變量數(shù)值積分142
7.3.1匿名函數(shù)構(gòu)造一重數(shù)值積分被積表達式142
7.3.2匿名函數(shù)構(gòu)造帶參數(shù)非矩形區(qū)域三重積分被積表達式143
7.4嵌套匿名函數(shù)示例2：含參變量的非線性方程組144
7.5嵌套匿名函數(shù)示例3：含參變量的常微分方程146
7.5.1ODE 的匿名函數(shù)基本解法146
7.5.2嵌套匿名函數(shù)構(gòu)造含參變量常微分方程組148
7.5.3嵌套匿名函數(shù)+結(jié)構(gòu)數(shù)組傳遞參數(shù)149
7.5.4嵌套匿名函數(shù)構(gòu)造隱式微分代數(shù)方程(組) 模型152
7.5.5嵌套匿名函數(shù)構(gòu)造攜帶分段參變量微分方程模型154
7.5.6匿名函數(shù)與ODE 中的Events 事件構(gòu)造156
7.6總結(jié)159
第8章圖形技術(shù)160
8.1圖形對象160
8.1.1概念：MATLAB圖形的對象父子結(jié)構(gòu)關(guān)系161
8.1.2示例：空間參數(shù)曲線與圖形對象層級162
8.2平面圖形繪制基本方法概述163
8.2.1示例：曲線圖繪制及屬性參數(shù)設(shè)置代碼分析163
8.2.2示例：曲線圖和屬性值設(shè)置初步165
8.2.3示例：圖形屬性參數(shù)的進一步設(shè)置167
8.2.4示例：多坐標軸子圖的 subplot 和 tiledlayout 函數(shù)170
8.2.5繪圖函數(shù) plot 的數(shù)據(jù)邏輯175
8.2.6用 stackedplot 函數(shù)繪制堆疊圖183
8.2.7函數(shù) histcounts/histogram 與頻數(shù)直方圖188
8.2.8柱狀圖195
8.2.9用 polarplot 繪制極坐標圖209
8.2.10用 xline/yline 繪制垂直和水平線210
8.2.11R2018b 新功能：增強的圖軸和數(shù)據(jù)交互工具212
8.2.12R2020b 新增：線圖對象的數(shù)據(jù)點標記214
8.3三維曲線 (面) 和數(shù)據(jù)可視化217
8.3.1對流線切片示例的拓展思考217
8.3.2三維數(shù)據(jù)圖形的“動畫”視效實現(xiàn)222
8.3.3光源和視效美化初步223
8.3.4綜合示例：幾何體堆疊畫法和patch補片機理分析226
8.4R2019b 新功能：通過圖表容器類自定義圖形對象234
8.5MATLAB圖形輸出237
8.5.1MATLAB圖形輸出方式與類別237
8.5.2用 Export Setup(hgexport) 輸出圖形238
8.5.3R2020a 新函數(shù)：用copygraphics 輸出圖形239
8.5.4用pirnt/exportgraphics 函數(shù)打印和輸出圖片240
8.6總結(jié)243
第9章數(shù)據(jù)和文件I/O244
9.1數(shù)據(jù)I/O概述244
9.2load/save讀寫數(shù)據(jù)245
9.2.1用save保存數(shù)據(jù)245
9.2.2用load讀取數(shù)據(jù)247
9.3用importdata讀取數(shù)據(jù)249
9.4用textscan讀取數(shù)據(jù)250
9.5R2013b 函數(shù)：readtable/writetable讀寫數(shù)據(jù)254
9.5.1簡述新增數(shù)據(jù)讀寫高級命令254
9.5.2table 數(shù)據(jù)類型的基本知識255
9.5.3示例:readtable/writetable 讀寫 dat/txt 數(shù)據(jù)259
9.5.4示例：readtable 讀取 csv 數(shù)據(jù)261
9.5.5示例：readtable/writetable 讀寫 Excel 數(shù)據(jù)262
9.5.6示例：readvars 從文件中讀取變量264
9.6R2019a 新函數(shù)：readcell/writecell 讀寫數(shù)據(jù)265
9.6.1示例：writecell 將多個 Word 表格導入 Excel 文件265
9.6.2示例：readcell 將數(shù)據(jù)讀入 MATLAB267
9.7R2019a 新函數(shù)：readmatrix/writematrix 讀寫數(shù)據(jù)270
9.7.1示例：writematrix+cellfun 實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取與類型變換270
9.7.2示例：復(fù)雜數(shù)值型數(shù)據(jù)的提取與讀寫272
9.8R2020b 新函數(shù)：用 readstruct 讀取 xml 數(shù)據(jù)文件276
9.9xlsread/xlswrite 成為“不推薦函數(shù)”原因初探279
9.10總結(jié)279
第10章實時代碼編輯器 (Live Editor)281
10.1引言281
10.2Live Editor 主要功能簡介283
10.2.1新建實時腳本和實時函數(shù)283
10.2.2初識實時腳本的文本和代碼環(huán)境283
10.2.3實時腳本中的大綱目錄分級284
10.2.4文本環(huán)境中的公式插入285
10.2.5插入超鏈接286
10.2.6Code Example 功能287
10.2.7實時腳本中的互動式控件288
10.3實時腳本插入 App 實現(xiàn)交互任務(wù)289
10.4Live Editor 符號計算替代 MuPAD 的原因分析292
10.4.1Live Editor 符號計算：合乎習慣的公式顯示效果292
10.4.2Live Editor符號計算：一致的語法風格293
10.5R2020b 新功能：交互式優(yōu)化建模計算示例296
10.5.1空域飛行管理問題描述與數(shù)學模型297
10.5.2優(yōu)化模型與實現(xiàn)代碼297
10.5.3實時腳本嵌入交互式優(yōu)化 App300
10.6總結(jié)303
參考文獻304