matlab 常用函数(数学建模-复习)

常用函数

• fscanf(fid, '%c', inf) -> 直接读取整个文件, 因为inf表示无穷

• strtrim

• char(num): 将num转为ASCII字符

• strtok(content, delimiters)

• regexprep(content, pattern, replacement): 正则表达式匹配并替换成指定的字符

• lower: 小写字符

• cumsum: 求紧邻累加和序列

• eval: 将sym符号转换为数值

• syms: 定义符号变量

• dsolve: 求解常微分方程, 求出符合条件的一个函数

• solve: 求解方程组, 可以偷懒了:-)

• matlab中的''和""是不一样的, 建议以后使用"", 因为s = ["hello", "world"]和['hello', 'world']返回的结果是不一样

• linprog -> 使用单纯形法计算出最小的最优解

  • 参数1: 目标函数的系数列向量

  • 参数2: 约束条件的系数矩阵

  • 参数3: 约束条件的值

  • 注意: 单纯形法使用求解最大的最优解的, 但是在MATLAB中只提供了linprog用来求最小最优解的, 所以在列出了单纯形法的形式之后, 在传入第一个参数的使用取反即可

  • 使用示例:

    
    z = [25; 30];
    A = [20 30; 5 4];
    b = [690; 120];
    [x\_1, x\_2] = linprog(-z, A, b);
    

• randperm --> 类似于python中的shuffle

• isempty --> 判断向量或者矩阵的是否为空(里面没有任何内容)

  • 参数1: vec 或者 matrix

  • 返回值:

    • 1: 表示为空
    • 0: 表示不为空

• exist --> 判断变量是否存在

  • 直接上示例

    • exist('example', 'var'): 判断example这个变量是否存在，注意第二个参数不是乱写的，'var'表示变量

  • 注意:

    • 在matlab中peaks函数就使用了这个函数，所有我们可以直接调用peaks，而不需要传递参数

• image 与 imagesc 函数 --> 显示一个图片，但是会自动的缩放尺寸

  • 参数1: 像素矩阵

  • 返回值:

    • Image 结构体

• colormap 函数 --> 创建出一个figure，并且根据传入的参数来绘制对应的图片类型(rgb, grayscale)

  • 参数1:

    • 可以是gray, hot, jet中的其中一个，默认是jet

  • 注意:

    • 如果当前已经有了一个figure，则使用colormap会改变当前图片的维度(类型)，一般是将RGB转为gray，使用colormap(gray)

• axis image off --> 不显示坐标轴

• meshgrid --> 返回网格矩阵

  • 参数1: X

  • 可选参数:

    • Y

  • 返回网格矩阵，下面通过例子，自己意会吧

    x = [1 2 3];
    y = [1 2 3];
    [xx, yy] = meshgrid(x, y)
    xx =
    
       1   2   3
       1   2   3
       1   2   3
    
    yy =
    
       1   1   1
       2   2   2
       3   3   3
    
    xx1 = meshgrid(x)
    xx1 =
    
       1   2   3
       1   2   3
       1   2   3
    

• peaks 返回山顶数据X,Y,Z

  • 使用: [X, Y, Z] = peaks;

• contour 函数 --> 画等高线 --> 如果要画封闭的曲线的，要联想到等高线，使用matlab中的contour函数进行绘制

  • 参数1: X

  • 参数2: Y

  • 参数3: Z

  • 可选参数:

    • number: 数字类型，表示显示的等高线的个数
    • range: [a, b], 表示只画出Z的值在[a, b]之间的等高线
    • 'ShowText', 'on': 在等高线上显示对应的Z的值，可以与range一起使用，帮助理解

  • 使用:

    • surf(X, Y, Z, [0, 1], 'ShowText', 'on');

• type 指令 --> 列出函数的源码

• surf 函数 --> 画出3D图

  • 参数1: X
  • 参数2: Y
  • 参数3: Z

• xlim 和 ylim --> 设置图像中的x和y的定义域和值域

  • 参数1: start

  • 参数2: end

  • 额外:

    • axes函数

• numel 函数 --> 返回向量或者矩阵中所有元素的个数

  • 参数1: matrix
  • 返回值:
    
    返回向量或者矩阵中所有元素的个数

• logpace 函数 --> 返回行向量

  • 参数1: a

  • 参数2: b

  • 参数3: n

  • 返回值:

    • 返回一个在[\(10^{a}\), \(10^{b}\)]之间有n个元素的行向量

• linspace 函数 --> 返回行向量

  • 参数1: a

  • 参数2: b

  • 参数3: n

  • 返回值:

    • 返回一个在[a, b]之间有n个元素的行向量

• spline 函数 --> 返回一个非矩阵形式的三阶样条的函数

  • 参数1: x

  • 参数2: y

  • 返回值:

    • 返回一个非矩阵形式的三阶样条的函数

  • 注意:

    • 获取返回值之后, 紧接着调用ppval(p, x)函数计算出函数结果

• ppval 函数 --> 计算出多项式的结果

  • 参数1: p -> 非矩阵形式的函数

  • 参数2: x向量的值

  • 返回值:

    • 返回结果

• poly2sym 函数 -> 将系数多项式转为符号多项式

  • 参数1: 一个系数多项式的向量

  • 返回值:

    • 一个符号多项式

• conv 函数 -> 多项式乘法

  • 参数1: 第一个多项式向量

  • 参数2: 第二个多项式向量

  • 返回值:

    • 返回参数1和参数2进行多项式乘法之后得到的多项式的结果

• max 函数 -> 计算出最大值

  • 参数1: 需要计算的矩阵

  • 参数2: 为[], 好像是一个表示位, 如果不写第二个参数则返回的就是一个向量, 但是如果写了[], 则还会返回一个最大值在原来的矩阵中对应的下标

  • 参数3: 1表示查找列中最大值, 2表示查找行中最大值

  • 返回值:

    • 如果第二个参数为[], 返回两个向量
    • 如果没有第二个参数, 返回的是一个向量

  • 建议:

    • 有时候忽略第二个参数会有问题, 尽量使用上第2个参数

• min函数和max一样

• reshape函数 -> 返回一个reshape后的矩阵

  • 参数1: 需要reshape的矩阵

  • 参数2: reshape成几行

  • 参数3: reshape成几列, 如果为[]则会根据参数2自动计算出列数, 如果我们划分的行和列不合理就会报错

  • 返回值

    • 一个reshape后的矩阵

  • 注意:

    • reshape函数在划分的时候是按照列的方向划分出一行的

  • 示例:

    • 生成[2, 1, 4, 3...]向量
      • reshape([2:2:100; 1:2:100], 1, [])

多项式拟合函数

• polyfit 函数 -> 返回拟合的多项式 -> 类似于 [3, 2, 1] (注意: 多项式在matlab中是以数组的方式存储的, 其中x变量的阶数就是下标, 所以返回的多项式是将降幂的)

  • 参数1: x为横坐标

  • 参数2: y为纵坐标

  • 参数3: n为拟合出来的多项式的最高阶数

    • 例子: 拟合出来的是 y = 2n^2 + 3n + 1, 观察到幂数是从高到低排序的
    • 则n就是2

  • 返回值:
    
    + p: 各个阶数的系数, 返回的是一个行vector

• polyval 函数

  • 参数1: 多项式 -> [3, 2, 1] -> 3x^2 + 2x + 1
  • 参数2: 输入的值, 可以为向量[1, 2, 3]也可以是矩阵
  • 返回值:
    • 将参数2代入参数1表示的多项式返回的结果

最大回撤率函数

• maxdrawdown 函数

  • 参数1: 向量(一维的)

  • 返回值:
    
    + 最大回撤率 -> 就是风险率

读取文件

• xlsread()

  • 参数1: filename

  • 参数2: sheet

  • 参数3: xlRange

  • 返回值:
    
    + 数据

• xlswrite()

  • 参数1: filename
  • 参数2: a variable
  • 参数3: sheet
  • 参数4: xlRange

• save():

  • 示例:
    • save(filename, a_variable, '-ascii'), 注意: 最好只保存一个变量这样在读取的时候方便
    • 其中a_variable要使用引号包含起来

• load():

  • 示例:
    • a = load(filename, 'acsii'), filename的数据要维度一样

• textread(), 读入的精度好:

  • 参数1: filename

  • 参数2: format --> '%s %s %f %d'

  • 参数3: number_of_lines_to_read

  • 参数4: 'headerlines'

  • 参数5: where_is_the_headerline, will begin to read the next line

  • 返回值:

    • 返回值的个数要与format中的%的格式数量对应

• fprintf(), 写出的精度好

  • 参数1: filename_fid
  • 参数2: fmt, 以空格分开

文件读取三步骤

1. fid = fopen(filename, 'r')
2. var = fread(fid, '* char'), 读取所有的字符
3. var = native2unicode(var), 转为unicode
4. fclose(fid)

目录函数

• dir()

  • 参数1: 目录名
  • 返回值
    • 一个struct array结构体, 属性有name, folder, isdir, datef, bytes

• fullfile()

  • 参数1: 目录名, 不能以/结尾

  • 参数2: 可以是文件或者目录

  • 返回值: 返回添加了/的目录路径的字符串

显示图片

• imread()

  • 参数1: filename

  • 参数2: fmt

  • 返回值: 相应图片类型的维度, bmp为二维的, jpeg为三维的

• imshow()

  • 参数1: 矩阵
  • 参数2: 矩阵中的值域(用来控制对比度)

读取视频

• videoFReader = vision.VideoReader('my.mp4'); % 保存了视频帧, 一堆又一堆的矩阵
• videoPlayer = vision.VideoPlayer(); % 用来显示一个帧
• while ~IsDone(videoFReader) % isDone函数用来判断是否到了end了

• currentFrame = step(videoFReader); % 获取Reader中保存的一个帧, 栈会一步一步的走下去, 如果不需要将帧指针返回到初始位置, 则使用reset(videoFReader);
  

• step(videoPlayer, currentFrame); % 播放一个帧
  

• end
• release(videoPlayer); % 释放videoPlayer, 为下一次play做准备

读取视频2(这是player的位置)

• r = groot, % groot就是屏幕, r.ScreenSize返回的是[1, 1, 1400, 900]返回的是左下角和右上角

• videoFReader = vision.VideoReader('my.mp4'); % 保存了视频帧, 一堆又一堆的矩阵

• videoPlayer = vision.VideoPlayer('Position', [1, 1, 1400, 900]); % 用来显示一个帧

• while ~IsDone(videoFReader) % isDone函数用来判断是否到了end了

• currentFrame = step(videoFReader); % 获取Reader中保存的一个帧, 栈会一步一步的走下去, 如果不需要将帧指针返回到初始位置, 则使用reset(videoFReader);
  

• step(videoPlayer, currentFrame); % 播放一个帧
  

• end

• release(videoPlayer); % 释放videoPlayer, 为下一次play做准备

  ---恢复内容结束---

  ### 常用函数

• xlim 和 ylim --> 设置图像中的x和y的定义域和值域

  • 参数1: start

  • 参数2: end

  • 额外:

    • axes函数

• numel 函数 --> 返回向量或者矩阵中所有元素的个数

  • 参数1: matrix
  • 返回值:
    
    返回向量或者矩阵中所有元素的个数

• logpace 函数 --> 返回行向量

  • 参数1: a

  • 参数2: b

  • 参数3: n

  • 返回值:

    • 返回一个在[\(10^{a}\), \(10^{b}\)]之间有n个元素的行向量

• linspace 函数 --> 返回行向量

  • 参数1: a

  • 参数2: b

  • 参数3: n

  • 返回值:

    • 返回一个在[a, b]之间有n个元素的行向量

• spline 函数 --> 返回一个非矩阵形式的三阶样条的函数

  • 参数1: x

  • 参数2: y

  • 返回值:

    • 返回一个非矩阵形式的三阶样条的函数

  • 注意:

    • 获取返回值之后, 紧接着调用ppval(p, x)函数计算出函数结果

• ppval 函数 --> 计算出多项式的结果

  • 参数1: p -> 非矩阵形式的函数

  • 参数2: x向量的值

  • 返回值:

    • 返回结果

• poly2sym 函数 -> 将系数多项式转为符号多项式

  • 参数1: 一个系数多项式的向量

  • 返回值:

    • 一个符号多项式

• conv 函数 -> 多项式乘法

  • 参数1: 第一个多项式向量

  • 参数2: 第二个多项式向量

  • 返回值:

    • 返回参数1和参数2进行多项式乘法之后得到的多项式的结果

• max 函数 -> 计算出最大值

  • 参数1: 需要计算的矩阵

  • 参数2: 为[], 好像是一个表示位, 如果不写第二个参数则返回的就是一个向量, 但是如果写了[], 则还会返回一个最大值在原来的矩阵中对应的下标

  • 参数3: 1表示查找列中最大值, 2表示查找行中最大值

  • 返回值:

    • 如果第二个参数为[], 返回两个向量
    • 如果没有第二个参数, 返回的是一个向量

  • 建议:

    • 有时候忽略第二个参数会有问题, 尽量使用上第2个参数

• min函数和max一样

• reshape函数 -> 返回一个reshape后的矩阵

  • 参数1: 需要reshape的矩阵

  • 参数2: reshape成几行

  • 参数3: reshape成几列, 如果为[]则会根据参数2自动计算出列数, 如果我们划分的行和列不合理就会报错

  • 返回值

    • 一个reshape后的矩阵

  • 注意:

    • reshape函数在划分的时候是按照列的方向划分出一行的

  • 示例:

    • 生成[2, 1, 4, 3...]向量
      • reshape([2:2:100; 1:2:100], 1, [])

多项式拟合函数

• polyfit 函数 -> 返回拟合的多项式 -> 类似于 [3, 2, 1] (注意: 多项式在matlab中是以数组的方式存储的, 其中x变量的阶数就是下标, 所以返回的多项式是将降幂的)

  • 参数1: x为横坐标

  • 参数2: y为纵坐标

  • 参数3: n为拟合出来的多项式的最高阶数

    • 例子: 拟合出来的是 y = 2n^2 + 3n + 1, 观察到幂数是从高到低排序的
    • 则n就是2

  • 返回值:
    
    + p: 各个阶数的系数, 返回的是一个行vector

• polyval 函数

  • 参数1: 多项式 -> [3, 2, 1] -> 3x^2 + 2x + 1
  • 参数2: 输入的值, 可以为向量[1, 2, 3]也可以是矩阵
  • 返回值:
    • 将参数2代入参数1表示的多项式返回的结果

最大回撤率函数

• maxdrawdown 函数

  • 参数1: 向量(一维的)

  • 返回值:
    
    + 最大回撤率 -> 就是风险率

读取文件

• xlsread()

  • 参数1: filename

  • 参数2: sheet

  • 参数3: xlRange

  • 返回值:
    
    + 数据

• xlswrite()

  • 参数1: filename
  • 参数2: a variable
  • 参数3: sheet
  • 参数4: xlRange

• save():

  • 示例:
    • save(filename, a_variable, '-ascii'), 注意: 最好只保存一个变量这样在读取的时候方便
    • 其中a_variable要使用引号包含起来

• load():

  • 示例:
    • a = load(filename, 'acsii'), filename的数据要维度一样

• textread(), 读入的精度好:

  • 参数1: filename

  • 参数2: format --> '%s %s %f %d'

  • 参数3: number_of_lines_to_read

  • 参数4: 'headerlines'

  • 参数5: where_is_the_headerline, will begin to read the next line

  • 返回值:

    • 返回值的个数要与format中的%的格式数量对应

• fprintf(), 写出的精度好

  • 参数1: filename_fid
  • 参数2: fmt, 以空格分开

文件读取三步骤

1. fid = fopen(filename, 'r')
2. var = fread(fid, '* char'), 读取所有的字符
3. var = native2unicode(var), 转为unicode
4. fclose(fid)

目录函数

• dir()

  • 参数1: 目录名
  • 返回值
    • 一个struct array结构体, 属性有name, folder, isdir, datef, bytes

• fullfile()

  • 参数1: 目录名, 不能以/结尾

  • 参数2: 可以是文件或者目录

  • 返回值: 返回添加了/的目录路径的字符串

显示图片

• imread()

  • 参数1: filename

  • 参数2: fmt

  • 返回值: 相应图片类型的维度, bmp为二维的, jpeg为三维的

• imshow() --> 尽量原样输出原始图片

  • 参数1: 矩阵
  • 参数2: 矩阵中的值域(用来控制对比度)

读取视频

• videoFReader = vision.VideoReader('my.mp4'); % 保存了视频帧, 一堆又一堆的矩阵
• videoPlayer = vision.VideoPlayer(); % 用来显示一个帧
• while ~IsDone(videoFReader) % isDone函数用来判断是否到了end了

• currentFrame = step(videoFReader); % 获取Reader中保存的一个帧, 栈会一步一步的走下去, 如果不需要将帧指针返回到初始位置, 则使用reset(videoFReader);
  

• step(videoPlayer, currentFrame); % 播放一个帧
  

• end
• release(videoPlayer); % 释放videoPlayer, 为下一次play做准备

读取视频2(这是player的位置)

• r = groot, % groot就是屏幕, r.ScreenSize返回的是[1, 1, 1400, 900]返回的是左下角和右上角
• videoFReader = vision.VideoReader('my.mp4'); % 保存了视频帧, 一堆又一堆的矩阵
• videoPlayer = vision.VideoPlayer('Position', [1, 1, 1400, 900]); % 用来显示一个帧
• while ~IsDone(videoFReader) % isDone函数用来判断是否到了end了

• currentFrame = step(videoFReader); % 获取Reader中保存的一个帧, 栈会一步一步的走下去, 如果不需要将帧指针返回到初始位置, 则使用reset(videoFReader);
  

• step(videoPlayer, currentFrame); % 播放一个帧
  

• end
• release(videoPlayer); % 释放videoPlayer, 为下一次play做准备