1.3 MATLAB的基本管理命令
一、工作空间(workspace)的概念及操作
当MATLAB启动后，系统自动在内存中开辟一块区域用于存储用户在MATLAB命令窗口中定义的变量、运算结果和有关数据。此内存空间称为MATLAB的工作空间(workspace)。工作空间在MATLAB刚启动时为空，此后，用户所定义的变量、运算结果和有关数据均存储在该空间。但用户退出MATLAB后，工作空间的内容将不再保留。
为了能将工作空间的内容长期保留下来，MATLAB为用户提供了将工作空间以MAT文件格式保存到磁盘的功能，具体操作如下：
(1) 保存工作空间。单击MATLAB命令窗口菜单栏的文件（file）菜单，选择(Save Workspace as)菜单选项，系统打开工作空间保存设置对话框，在该对话框中用户可对工作空间保存的路径和文件名进行设置。
(2) 装载工作空间。在使用MATLAB的过程中，如果需要用到上一次已保存的工作空间的变量和数据，可以使用以下操作将已保存的工作空间的变量和数据装载到当前工作空间中。
单击MATLAB命令窗口菜单栏的文件(File)菜单，选择(Load Workspace)菜单选项，系统打开工作空间装载设置对话框。在该对话框中选定已保存的工作空间的文件名，单击（打开）按钮，即可将已保存的工作空间的内容装载到当前工作空间。 二、清除变量命令clear
clear命令用于清除当前工作空间中的指定或全部变量。其命令格式为： clear %清除当前工作空间中的全部变量
clear a b c %清除当前工作空间中的指定变量a、b和c 三、MATLAB工作窗口操作命令
clc 擦除工作窗口中所显示的所有内容 clf 擦除当前图形窗口中的图形 exit 关闭并退出MATLAB
pack 整理内存碎片以扩大内存空间 cd 改变当前工作目录
dir 列出当前目录及该目录下的文件及子目录清单
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第二章 MATLAB的数值计算功能
2.1 变量与赋值语句
1. 变量
变量代表一个或若干个内存单元，为了对变量所对应的存储单元进行访问，需要给变量命名。在MATLAB中，变量名是以字母开头，后接字母、数字或下划线，字符长度应不大于31个，且区分字母的大小写。
MATLAB的变量分为字符变量和数值变量两种。字符变量必须用单引号括起来。例：
a=’happy new year’ %表示将字符串’happy new year’赋值给字符变量a b=365 %表示将数值365赋值给数值变量b 2. 赋值语句
MATLAB赋值语句有两种形式 （1）变量=表达式 （2）表达式
在第一种语句形式下，MATLAB将右边表达式的值赋给左边的变量；在第二种语句形式下，将表达式的值赋给MATLAB的永久变量ans。表达式可以由分号、逗号或回车结束，如果用分号结束，则左边的变量结果将不在屏幕上显示出来，否则将把结果全部显示出来。MATLAB程序（称为M文件）中的语句常以分号结束。
在一条语句中，如果表达式太复杂，一行写不下，可以接上三个小黑点（续行符）并按下回车键，然后接下去再写。
可以在语句后加上注释。注释以%开头，用于解释或说明，对计算结果不产生任何影响。
例2.1 计算表达式
2sin85o1?5?3i的值，并将结果赋给变量a，然后显示出结果。
解：在MATLAB命令窗口输入命令： a=2*sin(85*pi/180)/(1+sqrt(5)+3*i)
其中pi和i都是MATLAB定义的变量，分别代表π和虚数单位。 该命令的输出结果是： a=0.3311-0.3070i
2.2 MATLAB矩阵
矩阵是MATLAB最基本的数据对象，MATLAB的大部分运算或命令都是在矩
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阵运算的意义下执行的。在MATLAB中，不需要对矩阵的维数和类型进行说明，MATLAB会根据用户输入的内容自动进行配置。
2.1.1 矩阵的建立
1．直接输入法
对于较小的简单矩阵，从键盘上直接输入矩阵是最常用、最方便的数值矩阵创建方法。具体方法如下：将矩阵的元素用方括号括起来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用空格或逗号分隔，不同行的元素之间用分号分隔。
例2.2 生成一个3*3的矩阵只需输入 A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9] A=
1 2 3 4 5 6 7 8 9
也可以用回车键代替分号，按下列方式输入： A=[1 2 3 4 5 6 7 8 9] 其结果同上。
MATLAB的每一个元素都可以是复数，实数是复数的特例，复数的虚数部分用i或j表示。这是在MATLAB启动时就自动设定的。例如，键入
c=3+5.2i
得 c=3.0000+5.2000i
对复数矩阵有两种赋值方法：
（1）可将矩阵元素逐个赋予复数，例如，键入
z=[1+2i, 3+4i; 5+6i, 7+8i]
得 z=
1.0000+2.0000i 3.0000+4.0000i
5.0000+6.0000i 7.0000+8.0000i (2) 将矩阵的实部和虚部分别赋值，如 z=[1, 3; 5, 7]+[2, 4; 6, 8]*i 两种方法可得出同样结果。注意只有数字和i的乘积式中可省略乘号，在方法（2）中若省略“*”，就会出错。另外，如果在前面其它程序中曾经给i或j赋过值，则i,j已经不是虚数符号，这些虚数赋值语句都不对。此时应键入 clear i,j
即把曾赋值过的i，j清掉，恢复为虚数标识符，然后再执行复数赋值语句。
2．利用MATLAB函数创建矩阵
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MATLAB为用户提供了创建矩阵的函数，他们是： ? ones()函数 ? zeros()函数 ? rand()函数 ? randn()函数 ? eye()函数
ones()函数用于产生全为1的矩阵，ones(n)产生(n*n)维的全1阵，ones(n，m)产生n行m列的全1阵。
zeros()函数用于产生全0的矩阵。
rand()函数用于产生[0，1]区间均匀分布的随机阵。 randn()函数用于产生正态分布的矩阵。
eye()函数用于产生单位阵，eye(n)产生(n*n)维的单位阵。 ? 利用函数reshape建立数值矩阵
例，在MATLAB命令窗口输入如下命令：
xv=1:12 %产生有12个元素的行向量xv
ym=reshape(xv, 3, 4) %利用向量xv建立3*4矩阵ym 输出结果为
xv= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ym=
1 4 7 10 2 5 8 11 3 6 9 12 3．利用外部数据文件（*.mat）保存和装载矩阵 在MATLAB的运行过程中，有时需要将矩阵数据长期保留下来，可以使用MAT文件对矩阵数据进行保存，在需要时将其装载到MATLAB环境中。
MAT文件是MATLAB保存数据的一种标准格式的二进制文件。MAT文件的生成和调用由专用命令save和load来进行。用户可以将已定义过的矩阵（变量）以MAT文件的格式存入到磁盘上，命令格式为：
save 路径\\文件名 变量
save命令可同时将多个矩阵（变量）保存到一个MAT文件中，此时变量名之间需用空格分开。
例如，用户输入命令： save c:\\my a b
则表示将变量a、b以文件名my.mat保存到C盘根目录下。若路径默认，则MATLAB自动将变量保存到其默认的目录(work)中。
以MAT文件保存的矩阵，用户在使用MATLAB的任何时候均可用load命令装载到MATLAB的工作空间中。例如，要将上述保存的变量a、b重新装载到MATLAB的工作空间，只需键入命令：
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load c:\\my
2.2.2 矩阵元素
MATLAB允许用户对一个矩阵的单个元素进行赋值和操作。例如，如果想将矩阵A的第2行第3列的元素赋为200，则可通过下面语句完成： A(2, 3)=200
这时将只改变该元素的值，而不影响其它元素的值。如果给出的行数和列数大于原来矩阵的范围，则MATLAB将自动扩展原来的矩阵，并将扩展后未赋值的矩阵元素置为0。
例如：A=[1, 2, 3; 4, 5, 6]； A(3, 4)=10 则输出为：
1 2 3 0 4 5 6 0 0 0 0 10
2.2.3 向量的生成
在MATLAB系统中，仅有一行或一列的矩阵称为向量，向量是矩阵的一种特例，在MATLAB中除利用前面已介绍过的创建矩阵的方法来生成向量外，还有以下几种方法：
1．利用冒号“：”运算生成向量 ? a=m:n ? a=m:p:n
第一种格式用于生成步长值为1的均匀等分向量，其中m、n为标量（数量），分别代表向量的起始值和终止值，且n>m。例如，输入语句： a=1:10
运行结果为： a=
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
第二种格式用于生成步长值为p的均匀等分的行向量。 利用函数linspace()生产向量 ? linspace(m, n) ? linspace(m, n, s)
第一种格式生成从起始值m开始到终止值n之间的线性等分的100个元素的行向量。
第二种格式生成s个线性等分点的行向量。例如：linspace(0, 10, 5) ans=
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