【基础】MATLAB向量与矩阵变量、元素、初始化、标识与提取

# 2.1.1 向量变量的创建和初始化

MATLAB 中的向量变量是一种一维数组，用于存储相同数据类型的元素。创建向量变量的语法如下：

vector_name = [element1, element2, ..., elementN];

例如，创建一个包含数字 1、2、3、4、5 的向量变量：

my_vector = [1, 2, 3, 4, 5];

向量变量创建后，可以使用 `disp` 函数查看其内容：

disp(my_vector)

输出：

1     2     3     4     5

# 2. MATLAB向量与矩阵变量

### 2.1 向量变量

#### 2.1.1 向量变量的创建和初始化

**创建向量变量**

MATLAB中可以使用`[]`方括号创建向量变量，并在方括号内指定向量元素。例如：

>> v = [1, 3, 5, 7, 9];

**初始化向量变量**

也可以使用`zeros()`、`ones()`或`rand()`函数初始化向量变量。

* `zeros(n)`：创建一个包含`n`个元素，值均为0的向量。
* `ones(n)`：创建一个包含`n`个元素，值均为1的向量。
* `rand(n)`：创建一个包含`n`个元素，值在0到1之间的随机向量的向量。

例如：

>> v = zeros(1, 5);  % 创建一个包含5个元素，值均为0的向量
>> v = ones(1, 5);   % 创建一个包含5个元素，值均为1的向量
>> v = rand(1, 5);  % 创建一个包含5个元素，值在0到1之间的随机向量的向量

#### 2.1.2 向量变量的元素访问和修改

**元素访问**

使用下标访问向量变量的元素。下标从1开始，表示向量中元素的位置。例如：

>> v = [1, 3, 5, 7, 9];
>> v(3)  % 访问向量中的第三个元素
ans = 5

**元素修改**

使用下标赋值修改向量变量的元素。例如：

>> v = [1, 3, 5, 7, 9];
>> v(3) = 4;  % 修改向量中的第三个元素
>> v
ans = [1, 3, 4, 7, 9]

### 2.2 矩阵变量

#### 2.2.1 矩阵变量的创建和初始化

**创建矩阵变量**

MATLAB中可以使用`[]`方括号创建矩阵变量，并在方括号内指定矩阵元素，元素之间使用分号分隔。例如：

>> A = [1, 3, 5; 2, 4, 6; 7, 8, 9];

**初始化矩阵变量**

也可以使用`zeros()`、`ones()`或`rand()`函数初始化矩阵变量。

* `zeros(m, n)`：创建一个包含`m`行`n`列，值均为0的矩阵。
* `ones(m, n)`：创建一个包含`m`行`n`列，值均为1的矩阵。
* `rand(m, n)`：创建一个包含`m`行`n`列，值在0到1之间的随机矩阵。

例如：

>> A = zeros(3, 3);  % 创建一个包含3行3列，值均为0的矩阵
>> A = ones(3, 3);   % 创建一个包含3行3列，值均为1的矩阵
>> A = rand(3, 3);  % 创建一个包含3行3列，值在0到1之间的随机矩阵

#### 2.2.2 矩阵变量的元素访问和修改

**元素访问**

使用下标访问矩阵变量的元素。下标从1开始，表示矩阵中元素的行和列位置。例如：

>> A = [1, 3, 5; 2, 4, 6; 7, 8, 9];
>> A(2, 3)  % 访问矩阵中的第二行第三列元素
ans = 6

**元素修改**

使用下标赋值修改矩阵变量的元素。例如：

>> A = [1, 3, 5; 2, 4, 6; 7, 8, 9];
>> A(2, 3) = 7;  % 修改矩阵中的第二行第三列元素
>> A
ans = [1, 3, 5; 2, 4, 7; 7, 8, 9]

# 3. MATLAB变量标识与提取

### 3.1 变量标识

#### 3.1.1 变量名的命名规则

MATLAB中变量名遵循以下命名规则：

- 必须以字母开头，后面可以是字母、数字或下划线。
- 不能包含空格或特殊字符（如：$、#、%）。
- 不能与MATLAB保留字（如：for、if、else等）相同。
- 建议使用描述性名称，便于理解变量的作用。

#### 3.1.2 变量作用域和生存周期

MATLAB中变量的作用域和生存周期由其定义的位置决定。

- **全局变量：**在脚本或函数文件的顶部定义的变量。它们在整个文件范围内可见。
- **局部变量：**在函数或子函数内定义的变量。它们仅在该函数或子函数内可见。
- **生存周期：**变量的生命周期从其创建开始，直到脚本或函数执行结束。

### 3.2 变量提取

#### 3.2.1 变量值的读取

可以使用`disp()`函数或直接在命令行中输入变量名来读取变量值。

% 创建一个变量
x = 10;

% 使用disp()函数读取变量值
disp(x)  % 输出：10

% 直接在命令行中输入变量名读取变量值
x  % 输出：1