MATLAB数据分析与处理
定价:¥59.00
作者: 刘丙泉
出版时间:2026-03
出版社:电子工业出版社
- 电子工业出版社
- 9787121519284
- 1-1
- 16开
- 2026-03
- 464
- 工学
- 电子信息类
- 电子信息与电气
- 本科 研究生及以上
内容简介
本书旨在为初学者提供MATLAB编程的基础知识,通过实例和项目实践,帮助读者建立起对MATLAB的实际运用能力。本书内容包括MATLAB应用基础、MATLAB语言、MATLAB读写与数据管理、统计与多项式、MATLAB方程计算、MATLAB绘图与可视化、MATLAB程序设计、常用的优化建模方法与MATLAB求解、常用的统计建模方法与MATLAB求解等。同时,为方便学习,本书免费提供所有程序代码、数据文件等资料。本书可作为高等院校数学建模或与数学实验相关课程的教材或教学参考用书,也可作为从事数学建模应用的研究人员的参考用书。
目录
目录
第1章 MATLAB应用基础 1
1.1 MATLAB概述 1
1.1.1 MATLAB的发展 1
1.1.2 MATLAB的主要功能 1
1.2 MATLAB的集成开发环境 4
1.2.1 MATLAB软件的安装 4
1.2.2 MATLAB操作界面 8
1.2.3 MATLAB搜索路径 10
1.3 MATLAB的帮助功能 12
1.3.1 帮助界面 12
1.3.2 帮助命令 13
1.3.3 演示系统 14
第2章 MATLAB语言 15
2.1 变量的定义与数据类型 15
2.1.1 变量的定义与赋值 15
2.1.2 MATLAB中的常量和关键字 17
2.1.3 数据类型 18
2.1.4 数据输出格式 18
2.2 常用函数及标点符号 19
2.3 数组的定义 23
2.3.1 向量的定义 23
2.3.2 矩阵的定义 25
2.3.3 特殊矩阵 28
2.3.4 高维数组 31
2.3.5 访问数组元素 32
2.3.6 定义字符串数组 35
2.3.7 定义元胞数组 40
2.3.8 定义结构体数组 41
2.3.9 定义数据集数组 42
2.3.10 定义表格型数组 43
2.3.11 几种数组的转换 44
2.4 矩阵运算 47
2.4.1 矩阵的算术运算 47
2.4.2 矩阵的关系运算 51
2.4.3 矩阵的逻辑运算 52
2.4.4 矩阵的其他常用运算 53
第3章 MATLAB读写与数据管理 57
3.1 利用数据导入向导导入数据 57
3.1.1 利用数据导入向导导入TXT文件 57
3.1.2 利用数据导入向导导入Excel文件 59
3.2 调用函数读取外部数据 60
3.2.1 调用readmatrix函数读取TXT数据文件 60
3.2.2 调用textscan函数读取TXT数据文件 62
3.2.3 调用fgetl和sscanf函数读取TXT数据文件 66
3.2.4 调用xlsread函数读取Excel数据文件 67
3.2.5 调用readtable函数创建数据表 68
3.3 将数据写入文件 69
3.3.1 调用save函数保存计算结果 69
3.3.2 调用xlswrite函数将数据写入Excel文件 70
3.4 时间类型数据的读写与处理 71
3.4.1 时间类型数据的读写 71
3.4.2 时间类型数据的字符串处理 72
3.5 图形数据的读写与处理 72
3.5.1 图形数据的读写 72
3.5.2 图形数据的处理 73
3.5.3 图形数据处理实例 73
3.6 音频数据的读写与处理 74
3.6.1 音频数据的读写 74
3.6.2 音频数据处理实例 74
3.7 视频数据的读写与处理 75
3.7.1 视频数据的读写 75
3.7.2 视频数据处理实例 75
第4章 统计与多项式 76
4.1 统计 76
4.1.1 最大值和最小值 76
4.1.2 求和与求积 78
4.1.3 平均值和中值 79
4.1.4 累加和与累乘积 80
4.1.5 标准方差与相关系数 81
4.1.6 排序 83
4.1.7 取整 84
4.2 插值问题 85
4.2.1 什么是插值 85
4.2.2 常用插值函数 85
4.2.3 一维插值问题 85
4.2.4 二维插值问题 90
4.2.5 高维插值问题 95
4.3 多项式拟合 97
4.3.1 多项式拟合的数学模型 97
4.3.2 多项式拟合的MATLAB实现 97
4.3.3 多项式拟合实例 98
4.4 多项式计算 103
4.4.1 多项式的四则运算 103
4.4.2 多项式的导函数 105
4.4.3 多项式求值 106
4.4.4 多项式求根 107
第5章 MATLAB方程计算 108
5.1 线性方程组求解 108
5.2 非线性方程求解 108
5.2.1 单变量非线性方程求解 108
5.2.2 非线性方程组求解 109
5.3 微积分问题的数值解 110
5.3.1 离散数据求差分及导数 110
5.3.2 离散数据求积分 111
5.3.3 一元或多元函数的数值积分 112
5.4 常微分方程及方程组的数值解 113
5.4.1 初值问题求解 113
5.4.2 延迟微分方程求解 119
5.4.3 边值问题求解 122
第6章 MATLAB绘图与可视化 124
6.1 交互式绘图 124
6.1.1 可视化绘图工具 124
6.1.2 交互式绘图实例 125
6.1.3 交互式编辑图形 125
6.1.4 生成绘图代码 127
6.2 常用的绘图函数及其应用 129
6.2.1 线图与散点图 129
6.2.2 曲面、多边形及体(场)数据可视化 136
6.2.3 数据分布图 141
6.3 图形的修饰与美化 144
6.3.1 图形修饰与美化的常用函数 144
6.3.2 二维图形的修饰与美化 144
6.3.3 三维图形的修饰与美化 154
6.4 箭头图形的绘制 160
6.4.1 二维箭头图形的绘制 160
6.4.2 三维箭头图形的绘制 162
6.5 图形的复制与输出 162
6.6 制作GIF格式动画 163
第7章 MATLAB程序设计 165
7.1 MATLAB语言的流程结构 165
7.1.1 条件控制结构 165
7.1.2 循环结构 166
7.1.3 try-catch试探结构 167
7.1.4 break、continue、return和pause函数 168
7.2 M文件 169
7.2.1 M文件的建立与打开 169
7.2.2 M文件的分类 170
7.3 函数文件 171
7.3.1 函数文件的基本结构 171
7.3.2 函数调用 173
7.3.3 函数参数的可调性 174
7.3.4 全局变量与局部变量 175
7.4 匿名函数 176
7.5 子函数与嵌套函数 176
7.6 函数的递归调用 178
7.7 MATLAB常用快捷键和快捷命令 179
第8章 常用的优化建模方法与MATLAB求解 181
8.1 求解最优化问题的MATLAB函数 181
8.2 线性规划和混合整数线性规划 182
8.2.1 线性规划和混合整数线性规划的标准型 182
8.2.2 linprog和intlinprog函数的用法 182
8.2.3 线性规划和混合整数线性规划实例 183
8.3 数据包络分析 189
8.3.1 DEA基本模型 190
8.3.2 超效率DEA模型 193
8.3.3 广义DEA模型 194
8.4 非线性规划 195
8.4.1 无约束非线性规划 195
8.4.2 有约束非线性规划 197
8.5 多目标规划 200
8.5.1 最大最小问题 200
8.5.2 多目标达到问题 203
8.5.3 投资的风险与收益问题 205
8.6 运输问题 210
8.7 选址问题 213
8.7.1 集合覆盖
第1章 MATLAB应用基础 1
1.1 MATLAB概述 1
1.1.1 MATLAB的发展 1
1.1.2 MATLAB的主要功能 1
1.2 MATLAB的集成开发环境 4
1.2.1 MATLAB软件的安装 4
1.2.2 MATLAB操作界面 8
1.2.3 MATLAB搜索路径 10
1.3 MATLAB的帮助功能 12
1.3.1 帮助界面 12
1.3.2 帮助命令 13
1.3.3 演示系统 14
第2章 MATLAB语言 15
2.1 变量的定义与数据类型 15
2.1.1 变量的定义与赋值 15
2.1.2 MATLAB中的常量和关键字 17
2.1.3 数据类型 18
2.1.4 数据输出格式 18
2.2 常用函数及标点符号 19
2.3 数组的定义 23
2.3.1 向量的定义 23
2.3.2 矩阵的定义 25
2.3.3 特殊矩阵 28
2.3.4 高维数组 31
2.3.5 访问数组元素 32
2.3.6 定义字符串数组 35
2.3.7 定义元胞数组 40
2.3.8 定义结构体数组 41
2.3.9 定义数据集数组 42
2.3.10 定义表格型数组 43
2.3.11 几种数组的转换 44
2.4 矩阵运算 47
2.4.1 矩阵的算术运算 47
2.4.2 矩阵的关系运算 51
2.4.3 矩阵的逻辑运算 52
2.4.4 矩阵的其他常用运算 53
第3章 MATLAB读写与数据管理 57
3.1 利用数据导入向导导入数据 57
3.1.1 利用数据导入向导导入TXT文件 57
3.1.2 利用数据导入向导导入Excel文件 59
3.2 调用函数读取外部数据 60
3.2.1 调用readmatrix函数读取TXT数据文件 60
3.2.2 调用textscan函数读取TXT数据文件 62
3.2.3 调用fgetl和sscanf函数读取TXT数据文件 66
3.2.4 调用xlsread函数读取Excel数据文件 67
3.2.5 调用readtable函数创建数据表 68
3.3 将数据写入文件 69
3.3.1 调用save函数保存计算结果 69
3.3.2 调用xlswrite函数将数据写入Excel文件 70
3.4 时间类型数据的读写与处理 71
3.4.1 时间类型数据的读写 71
3.4.2 时间类型数据的字符串处理 72
3.5 图形数据的读写与处理 72
3.5.1 图形数据的读写 72
3.5.2 图形数据的处理 73
3.5.3 图形数据处理实例 73
3.6 音频数据的读写与处理 74
3.6.1 音频数据的读写 74
3.6.2 音频数据处理实例 74
3.7 视频数据的读写与处理 75
3.7.1 视频数据的读写 75
3.7.2 视频数据处理实例 75
第4章 统计与多项式 76
4.1 统计 76
4.1.1 最大值和最小值 76
4.1.2 求和与求积 78
4.1.3 平均值和中值 79
4.1.4 累加和与累乘积 80
4.1.5 标准方差与相关系数 81
4.1.6 排序 83
4.1.7 取整 84
4.2 插值问题 85
4.2.1 什么是插值 85
4.2.2 常用插值函数 85
4.2.3 一维插值问题 85
4.2.4 二维插值问题 90
4.2.5 高维插值问题 95
4.3 多项式拟合 97
4.3.1 多项式拟合的数学模型 97
4.3.2 多项式拟合的MATLAB实现 97
4.3.3 多项式拟合实例 98
4.4 多项式计算 103
4.4.1 多项式的四则运算 103
4.4.2 多项式的导函数 105
4.4.3 多项式求值 106
4.4.4 多项式求根 107
第5章 MATLAB方程计算 108
5.1 线性方程组求解 108
5.2 非线性方程求解 108
5.2.1 单变量非线性方程求解 108
5.2.2 非线性方程组求解 109
5.3 微积分问题的数值解 110
5.3.1 离散数据求差分及导数 110
5.3.2 离散数据求积分 111
5.3.3 一元或多元函数的数值积分 112
5.4 常微分方程及方程组的数值解 113
5.4.1 初值问题求解 113
5.4.2 延迟微分方程求解 119
5.4.3 边值问题求解 122
第6章 MATLAB绘图与可视化 124
6.1 交互式绘图 124
6.1.1 可视化绘图工具 124
6.1.2 交互式绘图实例 125
6.1.3 交互式编辑图形 125
6.1.4 生成绘图代码 127
6.2 常用的绘图函数及其应用 129
6.2.1 线图与散点图 129
6.2.2 曲面、多边形及体(场)数据可视化 136
6.2.3 数据分布图 141
6.3 图形的修饰与美化 144
6.3.1 图形修饰与美化的常用函数 144
6.3.2 二维图形的修饰与美化 144
6.3.3 三维图形的修饰与美化 154
6.4 箭头图形的绘制 160
6.4.1 二维箭头图形的绘制 160
6.4.2 三维箭头图形的绘制 162
6.5 图形的复制与输出 162
6.6 制作GIF格式动画 163
第7章 MATLAB程序设计 165
7.1 MATLAB语言的流程结构 165
7.1.1 条件控制结构 165
7.1.2 循环结构 166
7.1.3 try-catch试探结构 167
7.1.4 break、continue、return和pause函数 168
7.2 M文件 169
7.2.1 M文件的建立与打开 169
7.2.2 M文件的分类 170
7.3 函数文件 171
7.3.1 函数文件的基本结构 171
7.3.2 函数调用 173
7.3.3 函数参数的可调性 174
7.3.4 全局变量与局部变量 175
7.4 匿名函数 176
7.5 子函数与嵌套函数 176
7.6 函数的递归调用 178
7.7 MATLAB常用快捷键和快捷命令 179
第8章 常用的优化建模方法与MATLAB求解 181
8.1 求解最优化问题的MATLAB函数 181
8.2 线性规划和混合整数线性规划 182
8.2.1 线性规划和混合整数线性规划的标准型 182
8.2.2 linprog和intlinprog函数的用法 182
8.2.3 线性规划和混合整数线性规划实例 183
8.3 数据包络分析 189
8.3.1 DEA基本模型 190
8.3.2 超效率DEA模型 193
8.3.3 广义DEA模型 194
8.4 非线性规划 195
8.4.1 无约束非线性规划 195
8.4.2 有约束非线性规划 197
8.5 多目标规划 200
8.5.1 最大最小问题 200
8.5.2 多目标达到问题 203
8.5.3 投资的风险与收益问题 205
8.6 运输问题 210
8.7 选址问题 213
8.7.1 集合覆盖














