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內容簡介

本書對MATLAB編程中涉及的主要知識點進行瞭完整講解，並對代碼規範化、內容人文化等進行瞭探索，力圖使理工科內容的著作中充盈一股文學清流。全書共分七章，內容包括MATLAB的基本概況、函數文件、矩陣運算、CELL與STRUCT、繪圖與用戶界麵、符號運算、麵嚮對象編程七個專題，每個專題都進行瞭詳細的講解，並給齣瞭規範化的示例代碼。本書充分考慮瞭當前學習編程的讀者年齡段，以詳細的內容、規範化的代碼、富含文學性的例子，加上探索性的講解形式，對每個知識點進行瞭分析，力圖使讀者在體驗中學習知識，在感受中提高技能，做到既解決瞭問題又掌握瞭知識。

作者簡介

　　　　馬寨璞，教授，碩士生導師。2003年3月畢業於浙江大學，獲工學博士學位，2010年之前，主要研究水域生態學。自2010年至今，主要研究城市生態係統與生物數學模型，目前已發錶各類學術論文40篇，其中JCR一區1篇，SCI多篇，已指導碩士研究生10餘年，畢業多名，其中1篇獲河北省優秀碩士論文，最近齣版的1部研究生教材。

目錄

1 MATLAB的概況 （1）
1．1 MATLAB簡介 （2）
1．2 MATLAB的主要界麵 （9）
1．3 命令窗口及操作 （13）
1．4 數值、變量和錶達式 （29）
1．5 日誌命令與曆史命令窗口 （41）
1．6 當前目錄窗口 （45）
1．7 MATLAB的工作空間 （49）
1．8 M腳本與M函數編輯器 （62）
1．9 幫助文件的使用 （72）
2 函數文件 （78）
2．1 MATLAB語言編程的基本理念 （79）
2．2 MATLAB函數的基本概況 （79）
2．3 MATLAB中的函數分類 （85）
2．4 MATLAB中的全局變量和局部變量 （90）
2．5 MATLAB函數文件中的控製語句 （92）
2．6 函數句柄 （143）
2．7 泛函命令 （147）
3 矩陣運算 （152）
3．1 數值數組的創建 （153）
3．2 數值數組的一般操作 （179）
3．3 矩陣的運算 （200）
3．4 特殊矩陣 （222）
3．5 矩陣變換與分解 （251）
3．6 格式化矩陣輸齣 （283）
4 CELL與STRUCT （291）
4．1 字符串與字符數組 （292）
4．2 cell數組 （335）
4．3 結構數組 （358）
5 繪圖與用戶界麵 （377）
5．1 繪圖及其屬性 （378）
5．2 plot函數詳解 （381）
5．3 顔色的使用 （391）
5．4 坐標軸設置與圖形標識符 （404）
5．5 幾種常用的二維繪圖函數 （421）
5．6 三維繪圖 （470）
5．7 句柄操作 （487）
5．8 圖像用戶界麵 （498）
6 符號運算 （522）
6．1 符號對象的定義 （523）
6．2 符號運算基本操作 （530）
6．3 符號運算結果的可視化 （566）
6．4 MuPAD Notebook符號運算 （571）
7 麵嚮對象編程 （578）
7．1 麵嚮過程與麵嚮對象 （579）
7．2 類的組織結構 （580）
7．3 類的屬性 （594）
7．4 類的方法 （602）
7．5 類的繼承與派生 （611）
7．6 MATLAB基本類類型 （640）
7．7 對象的析構、保存和加載 （663）
7．8 多態性與抽象 （683）
7．9 事件與響應 （694）
7．10 對象數組 （705）
7．11 Meta Class （715）
7．12 模闆化類設計 （718）
主要參考文獻 （723）

前言/序言

MATLAB是當前最常用的一種編程語言，它既可進行麵嚮過程的編程，以實現某個具體的功能（如繪圖等），也可以進行麵嚮對象編程，以加快大型軟件的開發與實現。當前，涉及MATLAB各種應用的圖書層齣不窮：有針對MATLAB數值分析的、有使用MATLAB進行圖像處理的，各類指南、寶典、入門、視頻教程等林林總總，不一而足。這些著作各有所長，值得藉鑒，在此基礎上，我們試著寫這樣一本MATLAB的是，試圖剋服其中的一些不足。

（1）規範性問題

編程，除瞭要編寫一段代碼實現必須完成的基本任務（如計算、繪圖、模擬等）之外，還要搞好輔助的任務，所謂輔助任務，就是對代碼進行各種規範性的處理。例如，對於函數的講解，許多著作都講述瞭編寫函數的過程，也給齣瞭具體地實現，但是，很少有專門就代碼的規範性進行討論的。我們認為，做好外圍輔助（編寫幫助說明文件等）與實現代碼的基本功能同等重要，因此，我們專門討論瞭函數文件的規範性書寫，要求在編寫完整的函數時，都要給齣規範化的解釋說明，這種格式貫穿全書，以多次重復加深讀者的印象。對於麵嚮對象中類的定義，也需要進行規範化處理，關於規範性更詳細的說明，讀者可閱讀本書中關於函數和類等章節中的相關內容。

（2）缺乏人文情懷

一提到編程，許多人都會認為是理工類的教材或著作，無需考慮它的文學性。然而，在當前社會發展與工作中，要求人員具體綜閤素質、全麵發展，而不僅僅是“理工男”。我們認為，人文社交知識也是一種能力，文學修養有助於提高理工學生自身的素質，即使是麵嚮理工科學生的編程教材，也有必要考慮其文學藝術性。例如，在講授處理字符串的命令時，如果使用一段毫無意義的字符串作為例子（比如abcdefg qwertyu ahuehixn），雖然也能講述清楚命令的使用，但肯定不如使用有積極意義的格言警句（比如Everything is good in its season.萬物逢時皆美好）作為示例內容更讓人覺得賞心悅目。因此，在本書中，凡是涉及字符串的學習內容，都會盡可能選擇一些讀來琅琅上口的名言、對聯、詩句、古文等作為例句，讓讀者在MATLAB的學習中品味文學，感受人文情懷。

（3）探討性講解

同一個知識點，可以采用不同的方式進行講解。既可以采取居高臨下、平白直敘的方式，直接告訴讀者是什麼，也可以通過一個探索的過程，讓作者與讀者站在同一個高度，一起去挖掘齣這個知識點。這兩種不同的教學方式，會給讀者留下不同的印象。多數MATLAB的教科書中，都是直接告訴讀者是什麼，缺少瞭探索、參與的過程。因此，本書在解釋知識點時，盡可能的采用探索式的講解方式（略口語化），讓作者和讀者一起，在挖掘知識點的過程中，逐漸加深理解，達到掌握。因為知其然，總不如知其所以然更讓人印象深刻，參與挖掘知識點，總比旁觀更有體驗感。當前的年輕讀者，更注重體驗與參與，本書在這個方麵也做瞭一點有益的探索。

之所以要編寫這本詳解，除瞭上述的幾點之外，還因為當前MATLAB編程的各種教材中，許多命令並未給齣詳細的使用說明。也許有讀者認為查看MATLAB的幫助文件即可，但是，我更傾嚮於這樣的觀點，即每學習一個函數命令，就要完整的學習它的各種使用方法。本書試圖通過多個常用函數這種詳細地學習過程，讓讀者完整掌握其基本使用方法，還藉助這種學習，養成一個習慣，即全麵掌握每一個知識點。因此，本書在介紹每一個函數時，都會不厭其詳的介紹其具體使用。

記起在2000年讀博士期間的一段編程經曆，因為不太熟悉，一段長約500行的嵌入代碼（其他語言編寫），無論如何調試，都無法得到正確的結果，因為在調試時，邏輯上檢查不齣任何問題，語法上也沒有錯誤，整整10餘天，沒有任何進展，即便是多次重寫代碼，也無法達到目的。最後，隻好逐個字符的驗證，纔發現是最後的一個標點符號導緻瞭邏輯改變。我至今仍然記得修改完畢那段代碼後，自責與反省讓人徹夜難眠，一是自責自己沒有完整掌握那種語言詳細的使用方法，二是反省自己在以後的工作中要仔細認真。細想起來，這也是寫這本書時，對每一個函數進行詳解的另一個原因吧。

在本書編寫過程中，河北大學生命科學學院任國棟教授多次關心編寫進度，並給予許多鼓勵與幫助。電子工業齣版社的編輯對本書的齣版付齣瞭辛勤的工作，對於他們的支持與幫助，錶示衷心的感謝。本書的齣版，還得到瞭“本科教學工程專業綜閤改革試點專項資金”的支持，在此一並錶示深深的感謝。

自2015年9月開始，近一年的時間，每日兢兢業業，力圖使內容完美無缺，但我知道，囿於本人的水平有限，其中錯誤在所難免，敬請讀者批評指正。

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