MATLAB程序設計及其數(shù)學建模應用

第1部分 MATLAB程序設計
第1章 MATLAB簡介
1.1 MATLAB的發(fā)展歷程
1.2 MATLAB的特點
1.3 MATLAB的安裝
1.4 MATLAB環(huán)境
1.5 命令窗口運行入門
1.5.1 最簡單的計算和命令
1.5.2 命令窗口的顯示方式
1.5.3 命令中的標點符號
1.5.4 命令窗口的常用控制命令
1.5.5 命令窗口中命令行的編輯
1.6 歷史命令窗口和實錄命令diary
1.6.1 歷史命令窗口簡介
1.6.2 命令窗口實錄命令diary
1.7 工作空間
1.7.1 工作空間簡介
1.7.2 工作空間瀏覽器
1.8 MATLAB當前目錄和搜索路徑
1.8.1 當前目錄瀏覽器
1.8.2 MATLAB的搜索路徑
1.9 編輯/調試窗口
1.10 圖形窗口
1.11 幫助系統(tǒng)
1.11.1 MATLAB中獲取幫助的方法
1.11.2 其他幫助
練習
第2章 MATLAB基本功能
2.1 數(shù)組和變量
2.1.1 數(shù)組的定義
2.1.2 變量的命名
2.2 在MATLAB中初始化變量
2.2.1 利用賦值語句給變量賦值
2.2.2 利用短賦值語句給變量賦值
2.2.3 利用內置函數(shù)進行賦值
2.2.4 利用鍵盤輸入變量內容
2.3 多維數(shù)組
2.4 子數(shù)組
2.4.1 尋訪子數(shù)組
2.4.2 給子數(shù)組賦值
2.5 特殊的預定義變量
2.6 顯示輸出的數(shù)據(jù)
2.6.1 改變默認的顯示格式
2.6.2 使用disp函數(shù)
2.7 數(shù)據(jù)文件
2.8 標量運算符、數(shù)組和矩陣運算符
2.8.1 標量運算符
2.8.2 數(shù)組和矩陣運算符
2.8.3 運算符的優(yōu)先級
2.9 MATLAB的內置函數(shù)
2.9.1 可選的輸出參數(shù)
2.9.2 函數(shù)中利用數(shù)組作為輸入變量
2.9.3 常用的MATLAB函數(shù)
2.10 繪圖簡介
2.10.1 使用簡單的plot繪圖標注
2.10.2 圖形的打印
2.10.3 繪制多條曲線
2.10.4 刻畫線型、顏色、圖例等設置
2.10.5 對數(shù)坐標繪圖
2.10.6 雙坐標軸繪圖
2.10.7 練習繪圖實例
2.11 調試MATLAB程序
練習
第3章 程序設計和程序結構
3.1 自頂向下的程序設計方法
3.2 使用偽代碼
3.3 關系運算符與邏輯運算符
3.3.1 關系運算符
3.3.2 注意“==”和“～=”的使用
3.3.3 邏輯運算符
3.3.4 邏輯函數(shù)
3.4 分支結構
3.4.1 if基本結構
3.4.2 if 嵌套結構
3.4.3 if結構使用實例
3.4.4 switch語句
3.4.5 try/catch結構
3.5 循環(huán)結構
3.5.1 while循環(huán)
3.5.2 for循環(huán)
3.5.3 控制程序的其他常用命令
3.5.4 循環(huán)嵌套
3.6 邏輯數(shù)組和向量計算
3.6.1 邏輯數(shù)組的重要性
3.6.2 創(chuàng)建與if/else等價的邏輯數(shù)組
3.7 其他應用實例
3.8 其他的繪圖設置
3.8.1 控制x軸和y軸上限
3.8.2 在一個plot圖上多次繪制曲線
3.8.3 創(chuàng)建多個圖形窗口
3.8.4 創(chuàng)建子圖
3.8.5 增強的畫線功能
3.8.6 極坐標圖形
3.8.7 在圖形上添加標注
3.9 MATLAB調試功能
練習
第4章 用戶自定義函數(shù)
4.1 MATLAB函數(shù)介紹
4.2 在MATLAB中的變量傳遞——傳值方式
4.3 函數(shù)參數(shù)的說明
4.4 使用全局變量來共享數(shù)據(jù)
4.5 調用函數(shù)時保存數(shù)據(jù)
4.6 快速函數(shù)定義
4.7 Function的函數(shù)
4.7.1 Function的函數(shù)簡介
4.7.2 函數(shù)作為參數(shù)的實例
4.8 子函數(shù)和私有函數(shù)
練習
第5章 復數(shù)、字符函數(shù)和圖形其他類型
5.1 復數(shù)
5.1.1 復數(shù)變量
5.1.2 復數(shù)的關系運算
5.1.3 復數(shù)的函數(shù)
5.1.4 繪制復數(shù)的曲線圖形
5.2 字符函數(shù)
5.2.1 字符轉換函數(shù)
5.2.2 創(chuàng)建二維字符串數(shù)組
5.2.3 字符串連接函數(shù)
5.2.4 字符串比較函數(shù)
5.2.5 字符運算實例
5.3 多維數(shù)組
5.4 兩維繪圖的其他設置
5.4.1 其他圖形樣式
5.4.2 繪圖函數(shù)
5.4.3 數(shù)據(jù)分布統(tǒng)計圖形histogram
5.5 三維圖形
5.5.1 三維曲線
5.5.2 三維曲面的繪制函數(shù)
5.5.3 三維曲線的繪制函數(shù)
練習
第6章 稀疏數(shù)組、元數(shù)組和結構數(shù)組
6.1 稀疏數(shù)組
6.1.1 稀疏數(shù)組概述
6.1.2 稀疏矩陣數(shù)據(jù)類型
6.2 元數(shù)組
6.2.1 創(chuàng)建元數(shù)組
6.2.2 訪問元數(shù)組中的內容
6.2.3 元數(shù)組基本操作
6.2.4 字符型元數(shù)組
6.2.5 元數(shù)組的重要性
6.3 結構數(shù)組
6.3.1 創(chuàng)建結構數(shù)組
6.3.2 訪問結構數(shù)組中的數(shù)據(jù)
6.3.3 結構數(shù)組的基本操作
6.3.4 結構數(shù)組中的常用函數(shù)
練習
第7章 符號運算
7.1 符號對象和符號表達式
7.1.1 符號對象的生成和使用
7.1.2 符號運算中的算法和基本函數(shù)
7.1.3　識別對象類別的命令
7.2 符號表達式和符號函數(shù)的操作
7.2.1 符號表達式的操作
7.2.2 求反和復合
7.2.3 置換
7.2.4 矩陣運算
7.2.5 符號數(shù)值精度控制和任意精度計算
7.2.6 符號對象與其他數(shù)據(jù)對象之間的轉換
7.3 符號微積分
7.3.1 符號序列的求和
7.3.2 符號表達式的極限
7.3.3 符號微分
7.3.4 符號積分
7.4 符號代數(shù)方程的求解
7.4.1 線性方程組的符號解
7.4.2 一般代數(shù)方程組的解
7.5 符號微分方程的求解
7.5.1 符號法和數(shù)值法的互補作用
7.5.2 求解微分方程符號解的一般命令
7.6 可視化數(shù)學分析界面
7.6.1 單變量函數(shù)分析的交互界面
7.6.2 泰勒級數(shù)逼近分析界面
練習
第2部分 MATLAB建模分析應用
第8章 數(shù)據(jù)的導入和導出
8.1 二進制文件的導入和導出
8.2 TXT文件的導入和導出
8.2.1 調用高級函數(shù)讀取數(shù)據(jù)
8.2.2 調用低級函數(shù)讀取數(shù)據(jù)
8.2.3 文件位置和狀態(tài)函數(shù)
8.2.4 寫入文本文件函數(shù)
8.3 文本文件和二進制文件的比較
8.4 Excel文件的導入與導出
8.4.1 利用函數(shù)導入數(shù)據(jù)
8.4.2 將數(shù)據(jù)寫入Excel文件
8.4.3 在Excel中安裝MATLAB工具箱
8.5 圖形界面導入數(shù)據(jù)
8.5.1 導入數(shù)據(jù)向導
8.5.2 利用圖形界面返回文件信息
8.5.3 利用圖形界面保存數(shù)據(jù)
第9章 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計描述和分析
9.1 常用統(tǒng)計量
9.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征量的計算
9.2.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算實例
9.2.2 圖形窗口的統(tǒng)計結果顯示
9.3 概率分布的實現(xiàn)
9.3.1 均勻分布
9.3.2 二項隨機分布
9.3.3 泊松分布
9.3.4 正態(tài)分布
9.3.5 概率分布函數(shù)小結
9.4 統(tǒng)計推斷
9.4.1 參數(shù)估計
9.4.2 假設檢驗
第10章 統(tǒng)計回歸方法
10.1 數(shù)值插值函數(shù)
10.1.1 一維數(shù)值插值
10.1.2 二維數(shù)值插值
10.1.3 多維數(shù)值插值
10.2 統(tǒng)計回歸模型
10.2.1 回歸模型簡介
10.2.2 估計模型的擬合優(yōu)度
10.2.3 回歸分析的步驟
10.3 回歸分析實例
10.3.1 單變量回歸分析
10.3.2 多變量回歸分析
10.3.3 非線性模型回歸分析
10.4 其他多變量回歸方法
10.4.1 逐步分析方法
10.4.2 偏最小二乘回歸分析
10.5 聚類分析
10.5.1 聚類簡介
10.5.2 聚類常用方法
10.5.3 MATLAB中的系統(tǒng)聚類函數(shù)
10.5.4 MATLAB中的K均值聚類函數(shù)
10.5.5 聚類分析實例
第11章 優(yōu)化模型的計算
11.1 無條件約束的極值問題
11.2 線性規(guī)劃
11.2.1 線性規(guī)劃問題定義
11.2.2 線性規(guī)劃的求解
11.3 二次規(guī)劃
11.4 非線性規(guī)劃
11.4.1 非線性規(guī)劃問題定義
11.4.2 非線性規(guī)劃的求解
11.5 整數(shù)規(guī)劃
11.5.1 整數(shù)線性規(guī)劃
11.5.2 0-1整數(shù)規(guī)劃
11.6 多目標規(guī)劃
11.6.1 多目標規(guī)劃的常用解法
11.6.2 最大最小化模型
11.6.3 應用實例
11.7 優(yōu)化工具
附錄 部分習題答案
參考文獻