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第1章 MATLAB编程环境 1

1.1 MATLAB概述 1

1.1.1 MATLAB发展历程 1

1.1.2 MATLAB主要功能 2

1.1.3 MATLAB特点 2

1.2 MATLAB的组成部分 3

1.2.1 MATLAB主要组成部分 4

1.2.2 MATLAB重要部件 4

1.3 MATLAB的安装 5

1.4 MATLAB开发环境 9

1.4.1 MATLAB软件开发环境 9

1.4.2 MATLAB搜索路径 15

1.4.3 MATLAB变量保存 16

1.5 M文件的使用 17

1.6 常用命令 20

1.7 本章小结 23

1.8 习题 23

第2章 MATLAB矩阵及其运算 24

2.1 变量和数据操作 24

2.1.1 变量与赋值 24

2.1.2 预定义变量 25

2.1.3 内存变量的管理 26

2.1.4 MATLAB常用数学函数 32

2.1.5 数据的输出格式 34

2.2 MATLAB向量与矩阵 35

2.2.1 向量的建立及拆分 35

2.2.2 矩阵的建立及拆分 38

2.2.3 矩阵元素的提取与替换 44

2.2.4 特殊矩阵 48

2.3 MATLAB矩阵相关运算 51

2.3.1 算术运算 51

2.3.2 关系运算 55

2.3.3 逻辑运算 56

2.4 矩阵函数 59

2.4.1 对角阵与三角阵 59

2.4.2 矩阵的转置与旋转 61

2.4.3 矩阵的逆与伪逆 63

2.4.4 方阵的行列式 64

2.4.5 矩阵的秩与迹 64

2.4.6 向量和矩阵的范数 65

2.4.7 矩阵的条件数 67

2.4.8 矩阵的特征值与特征向量 67

2.5 本章小结 68

2.6 习题 68

第3章 MATLAB绘图 69

3.1 二维数据曲线图 69

3.1.1 绘制单根二维曲线 69

3.1.2 绘制多根二维曲线 74

3.1.3 设置曲线样式 80

3.1.4 图形标注 84

3.1.5 坐标控制 88

3.1.6 边界和网格控制 94

3.1.7 图形窗口的分割 95

3.1.8 图形的可视化编辑 95

3.2 其他二维图形 103

3.2.1 其他绘图函数 104

3.2.2 饼图 106

3.2.3 条形图 108

3.2.4 直方图 109

3.2.5 面积图 110

3.2.6 散点图 110

3.2.7 排列图 111

3.2.8 罗盘图 111

3.2.9 羽毛图 112

3.2.10 矢量图 112

3.2.11 杆型图 113

3.2.12 阶梯图 114

3.3 三维图形 114

3.3.1 三维曲线 114

3.3.2 三维表面图的绘制 118

3.3.3 三维切片图的绘制 119

3.3.4 常用三维图形 119

3.3.5 其他三维图形 122

3.4 本章小结 124

3.5 习题 124

第4章 MATLAB程序设计 126

4.1 M文件 126

4.1.1 M文件的分类 126

4.1.2 M文件的建立与打开 129

4.2 程序控制结构 131

4.2.1 顺序结构 131

4.2.2 选择结构 135

4.2.3 循环结构 140

4.3 函数文件 145

4.3.1 函数文件的基本结构 145

4.3.2 函数的调用 146

4.3.3 函数参数的可调性 147

4.3.4 全局变量与局部变量 150

4.4 程序举例 152

4.5 程序调试 158

4.5.1 程序调试概述 158

4.5.2 调试工具 159

4.5.3 调试命令 161

4.6 本章小结 162

4.7 习题 162

第5章 MATLAB数据分析及应用 164

5.1 数据统计处理 164

5.1.1 最大值和最小值 164

5.1.2 求和与求积 166

5.1.3 平均值和中值 169

5.1.4 累加和与累乘积 171

5.1.5 标准方差与相关系数 173

5.1.6 排序 176

5.2 数据插值 179

5.2.1 一维数据插值 179

5.2.2 二维数据插值 182

5.3 离散傅里叶变换 185

5.3.1 离散傅里叶变换算法简介 185

5.3.2 离散傅里叶变换的实现 186

5.4 多项式计算 188

5.4.1 多项式的四则运算 188

5.4.2 多项式的导函数 191

5.4.3 多项式的求值 191

5.4.4 多项式求根 192

5.5 线性方程组求解 193

5.5.1 线性方程组的直接求解算法 193

5.5.2 线性方程组的迭代求解算法 195

5.6 曲线拟合 199

5.7 常微分方程初值问题的数值解法 201

5.8 最优化问题求解 203

5.8.1 无约束最优化问题求解 203

5.8.2 有约束最优化问题求解 204

5.8.3 线性规划问题求解 205

5.9 数值积分 206

5.9.1 数值积分基本原理 206

5.9.2 数值积分的实现方法 207

5.9.3 多重定积分的数值求解 208

5.10 数值微分 208

5.10.1 数值差分与差商 208

5.10.2 数值微分的实现 209

5.11 本章小结 210

5.12 习题 211

第6章 MATLAB数据结构 213

6.1 多维数组 213

6.1.1 多维数组的表现形式 213

6.1.2 多维数组的创建 214

6.1.3 多维数组的转换 217

6.2 结构体 219

6.2.1 结构体构造和赋值 219

6.2.2 结构体的使用 225

6.2.3 结构体的嵌套 227

6.3 细胞 228

6.3.1 细胞数组的创建 228

6.3.2 细胞数组的访问 230

6.3.3 细胞数组的显示 231

6.4 字符串 233

6.4.1 字符串构造 233

6.4.2 字符串函数 234

6.5 本章小结 241

6.6 习题 242

第7章 MATLAB图形用户界面设计 243

7.1 图形用户句柄 243

7.2 图形用户界面开发环境 247

7.2.1 图形用户界面设计窗口 247

7.2.2 常用的用户界面设计工具 250

7.3 菜单设计 258

7.3.1 建立用户菜单 258

7.3.2 菜单对象常用属性 263

7.3.3 快捷菜单 265

7.4 对话框设计 266

7.4.1 公共对话框 266

7.4.2 MATLAB专用对话框 268

7.5 GUI的控件简介 271

7.5.1 常用控件简述 271

7.5.2 控件的操作 274

7.6 图形用户界面开发举例 278

7.7 本章小结 289

7.8 习题 289

第8章 MATLAB在图像处理中的应用 291

8.1 读取和显示图像 291

8.1.1 读取图片 291

8.1.2 显示图片 295

8.2 图像的直方图均衡 296

8.2.1 直方图 296

8.2.2 直方图均衡 300

8.3 灰度拉伸 303

8.4 图像滤波 306

8.4.1 均值滤波 306

8.4.2 中值滤波 308

8.5 阈值分割与二值化 310

8.6 形态学算子 311

8.7 图像变换 318

8.8 本章小结 321

8.9 习题 321