Ten artykuł ma na celu dać nowym użytkownikom MATLAB podstawowe wprowadzenie do danych graficznych. Nie ma obejmować wszystkich szczegółów wykresów w MATLAB, ale powinno obejmować wystarczająco dużo, aby zacząć. To wprowadzenie nie zakłada wcześniejszego doświadczenia w programowaniu i wyjaśni wszelkie typowe konstrukcje programistyczne używane w nim.
Kroki
Krok 1. Dowiedz się kilka rzeczy o MATLAB
- Operator średnika: Jeśli po poleceniu następuje ';' wtedy wynik nie zostanie wydrukowany na ekranie. Jest to trywialne, gdy wyjściem jest krótkie przypisanie, jak y = 1, ale staje się problematyczne, gdy tworzona jest duża macierz. Ponadto za każdym razem, gdy pożądany jest wynik, taki jak wykres, należy pominąć średnik.
- Wyczyść polecenie: Istnieje kilka przydatnych poleceń okna poleceń. Wpisanie „clear” w oknie poleceń po znaku zachęty >> spowoduje wyczyszczenie wszystkich bieżących zmiennych, co może pomóc, jeśli widzisz nietypowe dane wyjściowe. Możesz także wpisać „wyczyść”, a następnie nazwę zmiennej, aby wyczyścić tylko dane dla tej konkretnej zmiennej.
- Typy zmiennych: Jedynym typem zmiennej w MATLAB jest tablica. Oznacza to, że zmienne są przechowywane jako listy liczb, przy czym najbardziej podstawowa lista zawiera tylko jedną liczbę. W przypadku MATLAB nie trzeba określać rozmiaru tablicy podczas tworzenia zmiennej. Aby ustawić zmienną na pojedynczą liczbę, po prostu wpisz z =1. Jeśli chcesz dodać do z, możesz po prostu stwierdzić z[2] = 3. Następnie możesz odwołać się do liczby przechowywanej w dowolnym miejscu w wektorze, wpisując z, gdzie „i” jest piątą pozycją w wektorze wektor. Więc jeśli chcesz uzyskać wartość 3 z przykładu z, po prostu wpisz z[2].
- Pętle: pętle są używane, gdy chcesz wielokrotnie wykonać akcję. W MATLAB występują dwa typy pętli, pętla for i pętla while. Oba mogą być zwykle używane zamiennie, ale łatwiej jest utworzyć nieskończoną pętlę while niż nieskończoną pętlę for. Możesz stwierdzić, czy stworzyłeś nieskończoną pętlę, po tym, że twój komputer po prostu tam siedzi, nie wyświetlając niczego poza tym, co jest wewnątrz pętli.
- Pętle For: Pętle For w MATLAB mają postać: "for i = 1:n / do stuff / end" (ukośnik oznacza łamanie linii). Ta pętla oznacza „zrób coś” n razy. Więc jeśli to wyświetli „Hello” za każdym razem, gdy przejdzie przez pętlę, a n będzie równe 5, to wyświetli „Hello” pięć razy.
- Pętle While: Pętle While w MATLAB mają postać: „while statement is true / do stuff / end”. Ta pętla oznacza „robienie rzeczy”, podczas gdy stwierdzenie jest prawdziwe. Zwykle część „zrób rzeczy” ma część, która ostatecznie sprawi, że oświadczenie będzie fałszywe. Aby pętla while wyglądała jak powyższa pętla for, wpisz "while i<=n / do stuff / end".
- Zagnieżdżone pętle: zagnieżdżone pętle występują, gdy pętla znajduje się wewnątrz innej pętli. Wygląda to mniej więcej tak: „dla i = 1:5 / dla j = 1:5 / zrób rzeczy / koniec / koniec”. To zrobiłoby 5 razy dla j, następnie zwiększyło i, zrobiło 5 razy dla j, zwiększyło i i tak dalej.
- Aby uzyskać więcej informacji na temat dowolnej części tego samouczka lub ogólnie MATLAB, odwiedź dokumentację MATLAB
Krok 2. Otwórz MATLAB
Okno powinno wyglądać tak:
Krok 3. Utwórz nowy plik funkcji
Nie musisz wykonywać tego kroku, jeśli po prostu wykreślasz podstawową funkcję, taką jak y = sin(x). W takim przypadku przejdź do kroku 4. Aby utworzyć plik funkcji, po prostu wybierz Nowy z menu Plik, a następnie wybierz Funkcja z menu rozwijanego. Powinieneś otrzymać okno, które wygląda jak poniżej. To jest okno, w którym będziesz pisać swoje funkcje.
Krok 4. Skonfiguruj plik funkcji
Usuń część [argumenty wyjściowe] i znak „=”. Są one potrzebne tylko wtedy, gdy chcesz otrzymać wartość wyjściową, która nie jest konieczna do tworzenia wykresów. Zmień część „Bez tytułu” na dowolną, która ma być wywołana przez funkcję. Wstaw nazwę zmiennej zamiast „argumentów wejściowych”. Od tego momentu będę używał "n" jako argumentu wejściowego. Użyjesz tej zmiennej, aby poinformować program, ile punktów danych chcesz. Twój kod powinien wyglądać mniej więcej tak: Możesz usunąć części po znakach % lub pozostawić je, to zależy od Ciebie, ponieważ wszystko, co następuje po „%” jest uważane za komentarz i zostanie zignorowane przez komputer, gdy funkcja jest wykonywana.
Krok 5. Skonfiguruj swoje dane
Ten krok można wykonać na jeden z kilku sposobów, w zależności od rodzaju danych, które chcesz wykreślić. Jeśli chcesz wykreślić prostą funkcję, taką jak y = sin(x), użyj prostej metody. Jeśli masz zestaw danych wykreślonych względem rosnącej wartości x, na przykład (1, y1), (2, y2), …(n, yn), ale chcesz użyć zmiennej liczby punktów, użyj wektora metoda. Jeśli chcesz wygenerować listę punktów z 3 zmiennymi zamiast 2, to najbardziej przydatna będzie metoda macierzowa.
- Prosta metoda: Zdecyduj, jaki zakres x chcesz użyć dla zmiennych niezależnych i o ile chcesz, aby krok był za każdym razem. Na przykład ">>x = 0: (pi/100): (2*pi);" ustawi x na listę wartości od 0 do 2*Pi z interwałami Pi/100. Środkowa część jest opcjonalna i domyślnie będzie miała interwały 1, jeśli zostanie pominięta (np. x = 1:10 przypisze liczby 1, 2, 3, …10 do x). Wpisz swoją funkcję w wierszu poleceń w oknie poleceń. Będzie to wyglądać mniej więcej tak: ">> y = sin(x);"
- Metoda wektorowa: Skonfiguruj pętlę for, aby umieścić wartości w wektorze. Przypisania wektorów w MATLAB mają postać x(i) = 2, gdzie „i” jest dowolną liczbą większą niż zero, ale nie obejmującą. Możesz także odwoływać się do części wektora, które już mają wartość, na przykład x(3) = x(2) + x(1). Zobacz sekcję z poradami dotyczącymi pętli, aby uzyskać pomoc dotyczącą pętli. Pamiętaj, że n to liczba, której użyjesz do określenia liczby punktów danych. Przykład:
- Metoda macierzy: skonfiguruj dwie zagnieżdżone pętle, czyli jedna pętla w drugiej. Pierwsza pętla powinna kontrolować twoje wartości x, podczas gdy druga pętla powinna kontrolować twoje wartości y. Naciśnięcie tabulatora przed drugą pętlą może pomóc w śledzeniu, która pętla jest aktywna w którym momencie. Wpisz swoje równanie w drugiej pętli, która będzie wartością przypisaną do z. Przypisania macierzowe mają postać x(i, j) = 4, gdzie „i” i „j” to dowolne dwie liczby większe od zera. Pamiętaj, że n to liczba, której użyjesz do określenia liczby punktów danych. Przykład:
Krok 6. Teraz skonfiguruj swój wykres
-
Metody proste i wektorowe: Wpisz plot(x) po pętli for, jeśli użyłeś metody wektorowej. Jeśli użyłeś prostej metody, wpisz plot(x, y) i naciśnij enter, a następnie przejdź do kroku 8. Ogólną postacią funkcji plotowania jest plot(x, y), gdzie x i y są listami liczb. Wpisanie plot(z) wykreśli wartości z na liście 1, 2, 3, 4, 5 itd. Możesz wybrać kolor punktów, rodzaj użytej linii i kształt punktów używanych przez dodanie napisu następującego po argumentach fabuły. To wyglądałoby jak działka(x, y, 'r-p'). W tym przypadku „r” spowoduje, że linia będzie czerwona, „-” utworzy linię prostą między punktami, a „p” spowoduje, że punkty będą wyglądały jak gwiazdy. Formatowanie musi być ujęte w apostrofy.
- Metoda macierzy: wpisz mesh(x) po zagnieżdżonych pętlach for. Upewnij się, że nie dodajesz średnika po instrukcji siatki lub wykresu.
Krok 7. Upewnij się, że ostatni wiersz w pliku funkcji to „end” i zapisz plik
Pomiń ten krok, jeśli użyłeś prostej metody. Przykłady kodu końcowego dla metod wektorowych i macierzowych znajdują się poniżej.
- Metoda wektorowa:
- Metoda matrycy:
Krok 8. Wykonaj funkcję
Odbywa się to poprzez wpisanie name(n) w oknie poleceń, gdzie "name" to nazwa funkcji, a "n" to liczba punktów, które chcesz. Przykład: ">>FibGraph(8)".
Krok 9. Zobacz wyniki
Powinno otworzyć się okno z Twoim wykresem.
- Metoda wektorowa:
- Metoda matrycy:
