本书面向高等学校理工科专业本科生而编写，内容包括绪论、MATLAB软件的基本操作、MATLAB程序设计、MATLAB中的矩阵与数组、MATLAB绘图、MATLAB的符号计算与数值计算。本书还提供了大量来自不同学科领域的例题和课后练习题，便于学生进行MATLAB实操和编程实践。本书所选择的内容旨在帮助高等学校理工科相关专业本科生熟练掌握MATLAB工具，并在后续的专业课程与科研实践活动中加以应用。读者可根据自己的实际需要从中选择合适的学习内容，并在本书的基础上，结合MATLAB帮助文档或其他参考书，更有针对性地学习MATLAB提供的各领域工具箱或MATLAB中的外部程序接口和窗口程序设计等更高级的功能。除了理工科专业本科生，本书还适用于金融相关专业本科生和希望掌握一门程序设计语言与编程工具的零基础编程入门学习者。
郭斯羽副教授，现为湖南大学专职教师，主要从事智能仪器、图像处理与机器视觉、视觉检测等方面的研究与教学工作，出版过多本著作及教材。
目 录
第1章 绪论 1
1.1 MATLAB发展简介 1
1.2 MATLAB的优点和缺点 2
1.2.1 优点 2
1.2.2 缺点 4
1.3 应用案例 5
1.4 与MATLAB类似的软件 6
第2章 MATLAB软件的基本操作 9
2.1 MATLAB R2020a的安装 9
2.2 命令的输入与执行 10
2.2.1 手工输入命令内容 10
2.2.2 命令的快捷输入方式 12
2.3 MATLAB的帮助系统 13
2.4 变量 14
2.4.1 变量的命名 15
2.4.2 工作空间 16
2.4.3 变量的生成 18
2.5 算术运算符与初等数学函数 19
2.5.1 算术运算符 19
2.5.2 三角函数 20
2.5.3 双曲函数 22
2.5.4 复数相关的函数 23
2.5.5 指数函数与对数函数 24
2.5.6 圆整与求余 25
2.6 格式化文本输出 26
2.6.1 format命令 26
2.6.2 disp函数 27
2.6.3 fprintf函数 27
2.7 数列 30
2.7.1 数列的生成和下标 31
2.7.2 数列的算术运算和常用函数 35
2.8 基本绘图 40
练习 46
第3章 MATLAB程序设计 51
3.1 M文件 51
3.1.1 脚本M文件 53
3.1.2 函数M文件 56
3.2 程序流程控制结构 60
3.2.1 程序流程图简介 60
3.2.2 关系运算符和逻辑运算符 62
3.2.3 if分支结构 63
3.2.4 switch分支结构 67
3.2.5 for循环结构 69
3.2.6 while循环结构 75
3.2.7 其他流程控制语句 82
3.3 工作空间与变量的作用域 87
3.3.1 局部变量 87
3.3.2 函数的输入/输出参数 88
3.3.3 在工作空间之间共享数据 89
3.4 局部函数与嵌套函数 91
3.4.1 局部函数 91
3.4.2 嵌套函数 94
3.5 函数优先顺序与路径 95
3.6 注释 97
3.7 调试 99
练习 101
第4章 MATLAB中的矩阵与数组 108
4.1 矩阵与数组的生成和基本操作 108
4.1.1 基本矩阵的生成 109
4.1.2 获取数组的基本信息 115
4.1.3 数组的常见处理 116
4.1.4 访问数组中的单个元素 119
4.2 数据类型 122
4.2.1 MATLAB中的数据类型概述 122
4.2.2 与数据类型有关的常用操作 124
4.3 数组运算 126
4.4 矩阵运算 131
4.4.1 矩阵的算术运算 131
4.4.2 常用的矩阵运算函数 139
4.5 数组下标 143
4.5.1 多维下标 143
4.5.2 一维下标 149
4.5.3 逻辑数组下标 155
4.6 异质数据容器 156
4.6.1 元胞数组 157
4.6.2 结构体数组 166
4.6.3 表 167
练习 169
第5章 MATLAB绘图 176
5.1 图形窗口与坐标区 176
5.1.1 图形窗口 176
5.1.2 坐标区 178
5.2 绘制线图的函数 183
5.2.1 使用plot函数绘制二维线图 183
5.2.2 使用plot3函数绘制三维曲线 184
5.2.3 使用stairs函数绘制阶梯图 185
5.2.4 使用errorbar函数绘制带误差条的线图 186
5.2.5 使用area函数绘制区域图 187
5.2.6 使用stackedplot函数绘制共x轴堆叠图 188
5.2.7 用于绘制对数图的函数 189
5.2.8 根据函数表达式绘图 190
5.3 曲面图的绘制 191
5.3.1 绘制三维曲面图的方法 191
5.3.2 瀑布图和条带图的绘制 193
5.3.3 使用pcolor函数绘制伪彩色图 194
5.3.4 等高线图的绘制方法 195
5.4 数据分布图的绘制 197
5.4.1 直方图的绘制方法 197
5.4.2 箱形图的绘制方法 199
5.4.3 散点图的绘制方法 199
5.4.4 平行坐标图的绘制方法 201
5.4.5 饼图的绘制方法 201
5.5 离散数据图的绘制 202
5.5.1 条形图的绘制方法 202
5.5.2 针状图的绘制方法 205
5.5.3 帕累托图的绘制方法 206
5.6 极坐标图的绘制 206
5.6.1 极坐标线图的绘制方法 206
5.6.2 极坐标散点图的绘制方法 207
5.6.3 玫瑰图的绘制方法 208
5.7 向量场相关图形的绘制 208
5.7.1 箭头图的绘制方法 208
5.7.2 羽毛图和罗盘图的绘制方法 209
练习 210
第6章 MATLAB中的符号计算 215
6.1 符号计算概述 215
6.2 创建符号数值、变量、表达式和函数 216
6.2.1 创建符号数值 216
6.2.2 创建符号变量 217
6.2.3 创建符号表达式和函数 218
6.3 表达式的变形与化简 219
6.4 基本的微积分运算 224
6.5 求解普通方程与微分方程 230
6.6 数值的求取与代码生成 235
6.6.1 数值的求取 235
6.6.2 代码生成 237
6.7 符号计算的局限性 237
练习 238
第7章 MATLAB中的数值计算 240
7.1 求解非线性方程、多项式方程和方程组 240
7.1.1 求解非线性方程 240
7.1.2 求解多项式方程 246
7.1.3 求解非线性方程组 247
7.2 插值与拟合 248
7.2.1 问题描述 248
7.2.2 插值 249
7.2.3 拟合 254
7.3 数值积分 258
7.4 解常微分方程 261
练习 265
参考文献 268
书单推荐
