戰勝MATLAB必做練習50題

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出版者:北京大學齣版社
作者:滿曉宇 羅捷
出品人:
頁數:226
译者:
出版時間:2001-11
價格:22.00元
裝幀:
isbn號碼:9787301053072
叢書系列:
圖書標籤:
  • R&D
  • MATLAB
  • 110
  • MATLAB
  • 數學建模
  • 算法
  • 編程
  • 練習
  • 理工科
  • 高等教育
  • 工程計算
  • 數值分析
  • 自學教程
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具體描述

本書以單元練習的形式,從MATLAB最基本的問題入手,循序漸進,逐漸過渡到較為復雜的數學問題、信號分析問題、力學問題和電學問題的求解,將MATLAB的學習貫穿在解決不同領域實際問題的過程當中。每一個練習都結閤問題,介紹與之相關的MATLAB使用知識。全書50個練習基本上涵蓋瞭MATLAB的主要功能。本書不僅是一本初學者可以用來入門的教程,而且對於專業設計人員來說,也是一本內容翔實、可供藉鑒的參考

MATLAB 編程與應用:從基礎到進階的實踐指南 本書旨在為廣大學習者和工程師提供一套全麵、深入且極具實踐價值的MATLAB編程與應用指南。我們聚焦於如何高效、規範地運用MATLAB解決實際工程、科學計算及數據分析中的核心問題,內容涵蓋從基礎語法構建到高級算法實現的完整體係。 第一部分:MATLAB 核心基礎與環境駕馭 本部分將帶領讀者全麵熟悉MATLAB的集成開發環境(IDE),並夯實必要的編程基礎。 第一章:MATLAB 環境與工作流程 MATLAB 界麵結構詳解: 深入解析命令窗口、工作區、當前文件夾、編輯器和曆史記錄窗口的功能與協同工作方式。強調如何根據個人習慣配置高效的工作環境。 文件管理與路徑設置: 講解 M 文件(腳本和函數)的創建、保存、調用機製。重點闡述如何正確管理 MATLAB 搜索路徑(Path),確保代碼的模塊化和可移植性。 基礎數據類型與變量操作: 詳述數值型(單精度、雙精度)、字符型、邏輯型等核心數據類型的內存占用與精度差異。演示變量的聲明、賦值、預分配(Pre-allocation)的最佳實踐,及其對程序運行速度的影響。 運算符與錶達式: 細緻區分算術運算符、關係運算符、邏輯運算符以及賦值運算符的優先級和使用規則。重點解析矩陣運算中的點運算(Element-wise operations)與標準矩陣運算的區彆與應用場景。 第二章:矩陣運算的基石 MATLAB 的核心優勢在於其強大的矩陣操作能力。本章將深入探討矩陣的創建、操作與基本代數運算。 矩陣的創建與初始化: 學習使用 `zeros`, `ones`, `eye`, `rand`, `randn` 等函數快速生成特定結構的矩陣。掌握使用花括號 `{}` 和方括號 `[]` 進行手動矩陣構建的方法。 索引與子矩陣提取: 掌握綫性索引和邏輯索引的強大功能。詳細講解如何利用冒號操作符(`:`)實現範圍選取,以及使用 `end` 關鍵字動態定位邊界。探討子矩陣的修改與賦值操作。 矩陣的基本代數運算: 復習矩陣的加減、乘法、轉置(普通轉置與共軛轉置)。深入講解矩陣的乘法在信號處理和綫性代數中的物理意義。 稀疏矩陣處理: 介紹稀疏矩陣的存儲機製及其在處理大型、非密集數據結構時的內存優勢。學習 `sparse` 和 `full` 函數的相互轉換。 第二部分:流程控製與程序結構化 本部分關注如何構建具有邏輯控製和重復執行能力的程序結構,是編寫復雜算法的基礎。 第三章:程序流程控製 條件判斷結構: 精講 `if-elseif-else` 語句的嵌套使用。探討邏輯運算符在條件判斷中的應用,並介紹三元運算符(如果適用版本支持)的簡潔用法。 循環結構: 全麵解析 `for` 循環和 `while` 循環的應用場景。重點討論在循環體內使用 `break` 和 `continue` 來控製迭代流程的技巧。強調循環展開(Loop Unrolling)和嚮量化(Vectorization)在性能優化中的地位。 程序控製函數: 學習 `switch-case` 結構在多分支選擇中的應用,以及如何利用 `try-catch` 結構優雅地處理運行時錯誤和異常情況,增強代碼的健壯性。 第四章:函數與模塊化編程 將代碼組織成可重用、可維護的函數是工程化開發的標準。 函數文件基礎: 掌握函數的基本結構:`function [output arguments] = functionName(input arguments)`。區分函數(Function)與腳本(Script)的根本區彆,特彆是工作區變量的作用域。 輸入輸齣參數管理: 詳細介紹如何使用可選參數(如使用 `nargin`, `nargout`)和默認值來增強函數的靈活性。 局部與全局變量: 理解局部工作區(Workspace)的概念。探討在特定場景下使用 `global` 關鍵字的必要性與風險,並提供替代的、更推薦的解決方案(如通過對象或參數傳遞)。 匿名函數與高階函數: 學習使用 `@` 符號定義簡潔的匿名函數,並將其作為參數傳遞給如 `feval`、`arrayfun` 等高階函數進行靈活調用。 第三部分:可視化與數據探索 強大的可視化能力是 MATLAB 區彆於傳統編程語言的關鍵特徵。本部分聚焦於二維和三維圖形的繪製與定製。 第五章:二維圖形的繪製與定製 基礎繪圖命令: 掌握 `plot`, `scatter`, `stem`, `bar` 等基本繪圖函數的使用。重點講解如何繪製復雜函數麯綫和離散點集。 圖形屬性的精細控製: 深入講解如何通過圖形屬性編輯器(Properties Editor)或直接調用 `set`/`get` 函數來控製綫條顔色、樣式、標記符號、綫寬等視覺元素。 坐標軸與圖例管理: 學習使用 `xlabel`, `ylabel`, `title`, `legend`, `xlim`, `ylim`, `grid on/off` 等命令對圖錶進行標注和格式化,使其符閤齣版標準。 多圖繪製: 掌握使用 `figure`, `subplot`, `hold on/off` 函數在一個窗口中展示多個對比圖錶的技巧。 第六章:三維和復雜可視化 三維麯麵與網格圖: 學習使用 `mesh`, `surf`, `contour`, `pcolor` 等函數繪製和可視化三維數據。理解網格數據(X, Y, Z 矩陣)的生成過程。 體積渲染與切片: 介紹 `isosurface` 和 `slice` 函數,用於對三維體數據(如醫學圖像、流體力學模擬結果)進行內部結構的可視化。 交互式圖形對象: 探討如何利用 `uicontrol` 或更現代的 App Designer 基礎,添加滑動條、按鈕等交互元素,實現對繪圖參數的實時動態調整。 第四部分:麵嚮對象的編程與高級工具箱 本部分邁入更高級的編程範疇,講解如何利用 MATLAB 的高級特性和專業工具箱來解決復雜的工程問題。 第七章:結構體、單元數組與自定義數據類型 結構體(Structs): 學習使用結構體來組織不同類型、相關聯的數據。掌握結構體的創建、字段的訪問與動態添加。 單元數組(Cell Arrays): 理解單元數組與普通矩陣的區彆,重點掌握其在存儲異構數據(如混閤文本、矩陣、結構體)時的獨特優勢。 MATLAB 麵嚮對象基礎(OOP): 介紹類的基本概念、屬性(Properties)、方法(Methods)的定義。指導讀者如何構建自己的數據模型和可復用組件,為大型項目打下結構化基礎。 第八章:科學計算與數據處理 插值與擬閤: 掌握綫性插值、樣條插值(`interp1`, `spline`)。學習使用 `polyfit` 和 `fit` 工具進行麯綫擬閤,並評估擬閤優度(R-squared)。 數值微分與積分: 講解使用 `diff` 函數進行數值微分,以及使用 `trapz` 或更高級的 ODE 求解器(如 `ode45`)進行數值積分和常微分方程的求解。 傅裏葉分析基礎: 介紹離散傅裏葉變換(DFT)和快速傅裏葉變換(FFT)在信號處理中的核心作用。演示如何使用 `fft`, `ifft`, `spectrum` 等函數進行頻譜分析。 隨機數生成與統計: 學習使用各種分布的隨機數生成函數(如 `randn`, `poissrnd`)。掌握基礎的描述性統計計算,如均值、方差、相關性分析。 第九章:性能優化與外部接口 程序性能分析: 介紹 MATLAB 的性能分析工具(Profiler),學會識彆代碼中的瓶頸。重點強調嚮量化、避免循環、閤理預分配對執行效率的決定性影響。 MEX 文件接口: 概述如何通過 MEX 文件接口調用 C/C++ 語言編寫的高性能代碼,以突破純 M 語言的性能限製。 外部數據交互: 詳細講解如何讀寫常見文件格式,包括 CSV (`readtable`, `writetable`)、Excel (`xlsread`, `xlswrite`)、以及 HDF5 等大型科學數據格式。 本書的撰寫風格注重實用性和深度,旨在培養讀者將理論知識迅速轉化為解決實際問題的能力,使每一位用戶都能在復雜的數據處理和算法實現中遊刃有餘。

作者簡介

目錄資訊

練習1 基本操作和簡單語句輸入
練習2 矩陣和數組的一般操作
練習3 矩陣和數組的操作
練習4 矩陣和數組的加減運算與乘法
練習5 矩陣的除法與乘方運算
練習6 標量和嚮量函數及命令區操作
· · · · · · (收起)

讀後感

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用戶評價

评分☆☆☆☆☆

作為一個對數學和工程計算充滿熱情的人,《戰勝MATLAB必做練習50題》這本書簡直就是我的“精神食糧”。我一直認為,MATLAB是進行科學計算和工程仿真的強大工具,但如何高效地利用它,卻需要大量的實踐和經驗。這本書的“50道必做練習”恰恰填補瞭這一空白。它不僅僅是羅列一些枯燥的數學公式,而是將這些公式巧妙地融入到實際的應用場景中,讓我能夠親身體驗到數學在現實世界中的應用。我特彆喜歡它關於“常微分方程求解”和“偏微分方程仿真”的練習,它們讓我能夠直觀地理解這些方程的物理意義,並通過MATLAB的代碼實現,得到具體的仿真結果。書中的講解非常深入淺齣,既有嚴謹的數學推導,又有清晰的代碼實現,讓我能夠從不同維度去理解問題。而且,它還提供瞭一些關於提高計算效率的技巧,這對於處理復雜的工程問題至關重要。這本書讓我感覺,MATLAB的學習不再是孤立的,而是與我所熱愛的科學和工程緊密相連。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直在嘗試用MATLAB來處理一些醫學影像數據,但總是感覺力不從心,很多算法的實現和參數的調優都讓我頭疼。當我在書店看到《戰勝MATLAB必做練習50題》這本書時,我被它“必做練習”的定位吸引瞭。我抱著試試看的心態買瞭下來,沒想到它給瞭我巨大的驚喜。書中關於圖像處理的幾個章節,簡直是為我量身定做的。它從基礎的圖像讀寫、濾波,到高級的特徵提取、圖像分割,都提供瞭一係列精心設計的練習。我跟著書中的指導,一步步地完成瞭對CT、MRI等醫學影像的處理,並且能夠實現一些常用的算法,比如Sobel算子、Canny邊緣檢測、以及基本的形態學操作。書中的代碼示例非常完整,而且注釋也很詳細,讓我能夠清晰地理解每一步操作的目的。更重要的是,它不僅僅是教你如何寫代碼,更重要的是教你如何思考,如何根據不同的應用場景選擇閤適的算法和參數。這本書極大地提升瞭我在這方麵的能力,讓我能夠更加自信地進行醫學影像分析的研究。

评分☆☆☆☆☆

在職業生涯的中後期,《戰勝MATLAB必做練習50題》這本書對我來說,更像是一種“查漏補缺”和“技能升級”的寶典。我雖然已經熟練使用MATLAB多年,但總覺得在某些領域,比如機器學習、深度學習等新興技術的集成應用上,我的知識體係存在一些斷層。這本書巧妙地將這些前沿技術融入到具體的練習中,讓我能夠在熟悉的MATLAB環境中,接觸並掌握這些新的工具和算法。我特彆喜歡它在講解一些復雜的算法時,不是簡單地拋齣公式,而是通過圖形化的方式,或者循序漸進的代碼實現,來幫助讀者理解其內在邏輯。例如,書中關於神經網絡的練習,它並沒有直接使用高級的工具箱,而是從基礎的前嚮傳播、反嚮傳播開始講解,讓我對神經網絡的工作原理有瞭更深刻的認識。這種由淺入深、由易到難的講解方式,非常適閤我這種想要在已有基礎上進一步深造的用戶。而且,書中還經常會提到一些在實際應用中容易遇到的陷阱和注意事項,這些經驗之談,往往比單純的理論知識更有價值。這本書讓我感覺,無論從事哪個領域的研究或開發,掌握MATLAB的最新動態和高級應用,是保持競爭力的關鍵。

评分☆☆☆☆☆

我是一名剛入職不久的軟件工程師,我的工作中會涉及到一些數據分析和算法實現的任務,但之前對MATLAB的瞭解非常有限。偶然間,我朋友嚮我推薦瞭《戰勝MATLAB必做練習50題》這本書。一開始,我擔心它會不會太理論化,不太適閤我這種需要快速解決實際問題的工程師。但當我翻開書後,我發現我的顧慮完全是多餘的。這本書的“50道必做練習”非常貼近實際工作場景,比如數據可視化、統計分析、以及一些基礎的機器學習算法應用。它提供的代碼非常實用,可以直接拿到工作中進行參考和修改。而且,書中的解析清晰易懂,即使是我這種初學者,也能很快地理解其中的邏輯。我尤其喜歡它關於“自定義函數編寫”的練習,它讓我學會如何將重復性的任務封裝成函數,大大提高瞭我的開發效率。這本書不僅讓我掌握瞭MATLAB的基本使用方法,更重要的是,它教會瞭我如何利用MATLAB來解決工作中遇到的實際問題。我感覺我通過這本書,在數據分析和算法實現方麵,能力得到瞭顯著的提升。

评分☆☆☆☆☆

我是一名大二的學生,在學習信號與係統、數字圖像處理等課程時,MATLAB是我們不可或缺的工具。之前,我一直是在老師的指導下完成一些課程作業,感覺對MATLAB的掌握隻是皮毛。拿到《戰勝MATLAB必做練習50題》這本書後,我纔真正體會到什麼叫做“主動學習”。它裏麵的每一道題都是一個獨立的、有明確目標的學習單元。我不再是被動地接受知識,而是主動地去思考如何利用MATLAB去解決一個具體的問題。比如,在學習傅裏葉變換的章節,書中有一個練習是關於如何通過MATLAB實現對音頻信號的頻譜分析,並且能夠可視化地展示頻率成分。這比課本上單純的理論公式要直觀得多,也讓我更深刻地理解瞭傅裏葉變換的意義。書中的代碼示例非常清晰,注釋也很到位,即使我之前沒有接觸過某個特定的函數,也能通過上下文和注釋理解它的用途。而且,每道題後麵的“解題思路”部分,更是我最喜歡的部分,它不僅僅是給齣代碼,還會解釋為什麼要這樣做,背後有哪些數學原理,這讓我能夠舉一反三。這本書極大地激發瞭我對MATLAB的學習興趣,讓我覺得編程不再是枯燥的代碼堆砌,而是解決問題的強大工具。

评分☆☆☆☆☆

老實說,我在購買《戰勝MATLAB必做練習50題》之前,我對“必做練習”這個說法持保留態度。畢竟,學習編程這類東西,每個人的基礎和側重點都不一樣,很難有“放之四海而皆準”的練習。但是,這本書的實際內容完全打消瞭我的疑慮。它並沒有把這50道題設置得過於刁鑽或者脫離實際,反而是選取瞭MATLAB在各個領域中非常經典且常用的應用場景。從基礎的數據分析、可視化,到稍微進階的信號處理、圖像處理,甚至是一些數值計算和仿真的入門,幾乎涵蓋瞭一個MATLAB初學者或使用者想要進階過程中會遇到的關鍵點。我尤其對其中關於“數據可視化”的幾個練習印象深刻。以前我隻知道用`plot`函數畫綫圖,但這本書通過幾個案例,讓我看到瞭如何利用MATLAB製作齣專業、美觀、信息量豐富的圖錶,比如三維散點圖、熱力圖、以及帶有統計信息的箱綫圖等等。這些圖錶在論文寫作、報告展示中都至關重要。而且,它的代碼講解非常細緻,每一步操作的邏輯都交代得很清楚,不會讓你覺得“為什麼這麼寫”。我經常會嘗試著修改一些參數,看看結果有什麼變化,這種互動式的學習過程,讓知識點深深地印在瞭我的腦海裏。這本書給我最大的感受就是,它不是讓你死記硬背代碼,而是教你如何“思考”並“解決問題”,這纔是編程學習的精髓所在。

评分☆☆☆☆☆

我是一個非常喜歡動手實踐的學習者,《戰勝MATLAB必做練習50題》這本書簡直是為我量身打造的!我一直覺得,學習編程最有效的方法就是通過大量的練習來鞏固和理解。這本書的“50道必做練習”給我提供瞭這樣一個絕佳的平颱。它涵蓋的範圍很廣,從基礎的數值計算,到數據可視化,再到一些工程領域的應用,幾乎都能找到對應的練習。我最喜歡它的一點是,每一道題都附有詳細的解題步驟和代碼解析,並且會解釋為什麼這樣做,以及這樣做的好處。這讓我不僅僅是照貓畫虎地復製代碼,而是真正理解瞭代碼背後的邏輯和原理。我尤其喜歡書中關於“優化算法”的幾個練習,它們讓我看到瞭如何通過精巧的設計,來提高MATLAB程序的運行效率,這在處理大規模數據時尤為重要。而且,這本書的排版也很清晰,代碼塊和文字解釋區分明顯,閱讀起來非常流暢。我經常會花上幾個小時,專注地去做一道練習,然後反復琢磨它的解析,直到完全弄懂為止。這種沉浸式的學習體驗,讓我對MATLAB的掌握程度有瞭質的飛躍。

评分☆☆☆☆☆

作為一個在科研領域摸爬滾打多年的老兵,《戰勝MATLAB必做練習50題》這本書的齣現,簡直是為我量身定做的。我常年使用MATLAB進行數據分析和模型仿真,但總覺得在某些細節的處理上不夠高效,或者對一些高級功能的掌握不夠深入。這本書的“50道必做練習”給我提供瞭一個非常係統性的復習和提升平颱。我發現,它裏麵的很多題目都觸及到瞭我日常工作中遇到的痛點,但往往我隻是“知道”怎麼做,卻不知道“最優解”是什麼,或者為什麼會這樣。比如,關於矩陣運算的優化、多綫程的使用、或者一些自定義函數的封裝,這些都是提升MATLAB運行效率的關鍵。這本書通過精巧的題目設計,引導讀者去探索這些優化方法。我尤其欣賞它在講解過程中,不僅提供瞭標準答案,還常常會引申齣相關的知識點,或者給齣一些“進階挑戰”,這讓我可以根據自己的實際需求,去深入學習。而且,它的語言風格非常嚴謹,又不失啓發性,不像一些教科書那樣死闆。讀這本書,我感覺就像是和一位經驗豐富的MATLAB專傢在進行一對一的交流,他總能在關鍵時刻點醒我,讓我豁然開朗。這本書確實幫助我提升瞭MATLAB的運用水平,讓我在科研工作中更加得心應手。

评分☆☆☆☆☆

這本《戰勝MATLAB必做練習50題》真的是讓我眼前一亮!我之前一直覺得MATLAB挺難學的,尤其是那些復雜的算法和數據處理,每次遇到問題都卡住,學起來效率特彆低。找瞭很多資料,看視頻,但總是感覺零散,不成體係。當我拿到這本書的時候,第一感覺是它看起來非常“接地氣”,不像有些理論書那麼枯燥。封麵設計也很簡潔大氣,給我一種專業且實用的感覺。打開之後,裏麵的排版也挺舒服的,不會讓人覺得眼花繚亂。最重要的是,它把“50道必做練習”這個概念貫穿始終,讓學習目標非常明確。我以前學習的時候,常常是看到一個函數就去瞭解,然後就停在那裏,不知道這個函數具體能解決什麼樣的問題,在什麼場景下使用。但這本書不一樣,它每一道題都圍繞著一個具體的應用場景展開,讓我知道“為什麼要學這個”,而不是“學瞭什麼”。這種基於問題的學習方式,對我這種實操派來說,簡直是福音。而且,題目下麵的解析也非常詳細,不是簡單地給個答案,而是從原理、思路、代碼實現、以及可能的優化方嚮都進行瞭深入的闡述。我特彆喜歡它的一些“技巧提示”,那些都是我在網上搜半天可能都找不到的小竅門,真的太有用瞭!我感覺我通過這本書,對MATLAB的理解進入瞭一個新的層次,不再是淺嘗輒止,而是真正掌握瞭解決實際問題的能力。

评分☆☆☆☆☆

說實話,我是在一個偶然的機會接觸到《戰勝MATLAB必做練習50題》這本書的。當時我正在為一個項目尋找一種快速有效地進行數據分析的方法,並且對MATLAB這個軟件有所耳聞,但一直沒有深入研究。這本書的標題“戰勝MATLAB”以及“必做練習50題”引起瞭我的興趣,我心想,也許它能幫助我快速入門。拿到書後,我最直觀的感受就是它的實用性。書中沒有太多冗餘的理論鋪墊,而是直接切入實際的應用場景。第一眼翻開,我就看到瞭關於“股票數據分析與可視化”的練習,這正是我迫切需要掌握的技能。書中的步驟非常詳細,從數據讀取、清洗,到均值、方差的計算,再到各種圖錶的繪製,都一一列舉。我跟著書中的代碼一步步敲,發現自己真的能夠一步步地完成數據分析任務。這種“學以緻用”的感覺非常棒。而且,書中的一些“擴展思考”部分,也給我提供瞭很多新的思路,讓我知道在完成基本任務之後,還可以做些什麼來進一步挖掘數據價值。這本書讓我體會到,MATLAB並非高不可攀,通過有針對性的練習,普通人也能快速掌握其核心功能,並應用於實際工作中。

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打算把課後題自己做一遍

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