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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