基础

命令窗口

x = 5;           % assign (semicolon suppresses output)
x = 5            % assign and display result
disp('Hello')    % print to console
clc              % clear command window
clear            % clear all variables

帮助与信息

help sin          % quick help for function
doc sin           % open documentation
who               % list variables in workspace
whos              % list with details (size, type)

运算符

+ - * / ^	算术运算（矩阵运算）
.* ./ .^	元素级运算
== ~= < > <= >=	比较运算符
&& \|\| ~	逻辑 AND、OR、NOT（标量）
& \| ~	元素级逻辑（数组）

变量与类型

数值类型

x = 3.14;             % double (default)
n = int32(42);        % 32-bit integer
z = 2 + 3i;           % complex number
tf = true;            % logical

类型检查

class(x)	返回类型名称字符串
isa(x, 'double')	检查是否为指定类型
isnumeric(x)	是否为数值类型
ischar(x)	是否为字符数组
islogical(x)	是否为逻辑类型

特殊常量

pi	3.14159...
Inf / -Inf	无穷大
NaN	非数值
eps	机器精度（~2.2e-16）
i / j	虚数单位

数组与矩阵

创建数组

v = [1 2 3 4 5];         % row vector
v = [1; 2; 3];           % column vector
A = [1 2; 3 4];          % 2x2 matrix
r = 1:5;                 % [1 2 3 4 5]
r = 0:0.5:2;             % [0 0.5 1 1.5 2]

内置构造函数

zeros(3)        % 3x3 of zeros
ones(2, 4)      % 2x4 of ones
eye(3)          % 3x3 identity
rand(2, 3)      % 2x3 uniform random
linspace(0,1,5) % 5 evenly spaced [0..1]

索引与切片

A(2, 3)          % row 2, col 3
A(1, :)          % entire first row
A(:, 2)          % entire second column
A(1:2, 1:2)      % submatrix
A(end, :)        % last row

矩阵运算

A'	转置（共轭）
A.'	转置（不共轭）
inv(A)	矩阵求逆
det(A)	行列式
eig(A)	特征值与特征向量
A \ b	求解 Ax = b
size(A)	维度 [行数列数]
numel(A)	元素总数

控制流

if / elseif / else

if x > 0
    disp('positive')
elseif x == 0
    disp('zero')
else
    disp('negative')
end

for 与 while

for i = 1:10
    fprintf('i = %d\n', i);
end
while x > 0
    x = x - 1;
end

switch

switch grade
    case 'A'
        disp('Excellent')
    case {'B', 'C'}
        disp('Good')
    otherwise
        disp('Try harder')
end

循环控制

break	退出最内层循环
continue	跳到下一次迭代
return	立即退出函数

函数

函数文件

% Save as myfunc.m
function result = myfunc(x, y)
    result = x.^2 + y.^2;
end

多返回值

function [mn, mx] = minmax(v)
    mn = min(v);
    mx = max(v);
end
[lo, hi] = minmax([3 1 4 1 5]);

匿名函数

f = @(x) x.^2 + 1;
f(3)                    % returns 10
g = @(x,y) x + y;
arrayfun(f, [1 2 3])    % apply to each element

常用内置函数

sum(v)	元素求和
mean(v)	均值
max(v) / min(v)	最大值 / 最小值
sort(v)	升序排序
find(v > 3)	条件为真的索引
length(v)	向量长度

绘图

二维绘图

x = 0:0.1:2*pi;
plot(x, sin(x), 'r-', 'LineWidth', 2)
xlabel('x'); ylabel('sin(x)')
title('Sine Wave'); grid on
legend('sin(x)')

多图叠加

hold on
plot(x, sin(x), 'b-')
plot(x, cos(x), 'r--')
hold off
subplot(1,2,1); plot(x, sin(x))
subplot(1,2,2); plot(x, cos(x))

其他图表类型

bar(x, y)	柱状图
histogram(data)	直方图
scatter(x, y)	散点图
pie(data)	饼图
surf(X, Y, Z)	三维曲面图
imagesc(A)	将矩阵显示为图像

保存图形

saveas(gcf, 'plot.png')
exportgraphics(gcf, 'plot.pdf')

文件 I/O

文本文件

data = readmatrix('data.csv');
writematrix(A, 'output.csv')
T = readtable('data.csv');
writetable(T, 'output.csv')

MAT 文件

save('workspace.mat')           % save all variables
save('data.mat', 'x', 'y')     % save specific vars
load('data.mat')                % load into workspace
S = load('data.mat');           % load into struct

低级文件 I/O

fid = fopen('log.txt', 'w');
fprintf(fid, 'Value: %f\n', 3.14);
fclose(fid);
lines = readlines('log.txt');

字符串操作

字符串与字符数组

s = "Hello";        % string (double quotes)
c = 'Hello';        % char array (single quotes)
s + " World"        % "Hello World" (string)
[c, ' World']       % 'Hello World' (char concat)

字符串函数

strlength(s)	字符串长度
upper(s) / lower(s)	大小写转换
contains(s, pat)	是否包含模式
replace(s, old, new)	替换子字符串
split(s, delim)	按分隔符拆分为数组
join(arr, delim)	连接字符串数组
strip(s)	去除首尾空白

格式化

sprintf('x = %.2f', 3.14159)   % "x = 3.14"
fprintf('i = %d\n', 42)         % print to console
num2str(3.14)                   % number to string
str2double("3.14")              % string to number

Cell 数组与结构体

Cell 数组

C = {1, 'hello', [1 2 3]};  % mixed types
C{2}                         % access: 'hello'
C{end+1} = true;            % append element
cellfun(@length, C)          % apply func to each

结构体

s.name = 'Alice';
s.age = 30;
s.scores = [90 85 92];
fieldnames(s)           % {'name','age','scores'}
rmfield(s, 'age')      % remove field

结构体数组

people(1).name = 'Alice'; people(1).age = 30;
people(2).name = 'Bob';   people(2).age = 25;
{people.name}           % {'Alice', 'Bob'}
[people.age]            % [30, 25]

常见模式

向量化运算

% Avoid loops — use vectorization
v = 1:1000;
result = sum(v.^2);          % fast
idx = v(v > 500 & v < 600);  % logical indexing

表操作

T = table([25;30], ["A";"B"], 'VariableNames', ...
          {'Age','Grade'});
T.Age             % access column
T(T.Age > 25, :)  % filter rows

错误处理

try
    result = riskyFunction(x);
catch ME
    fprintf('Error: %s\n', ME.message);
end

计时代码

tic
heavyComputation();
toc              % prints elapsed time

MATLAB 快速参考