- •Раздел 1 Основные понятия среды matlab
- •1. Начало работы в среде matlab
- •1.1. Характеристика среды matlab
- •1.2. Общие положения и правила работы в среде matlab
- •1.3. Работа в командном окне
- •1.4. Правила и особенности ввода математических выражений
- •1.5. Сохранение содержимого рабочего окна
- •2 Системные переменные и типы данных
- •2.1 Системные переменные
- •2.2. Типы данных. Описание основных типов
- •2.3. Комплексные числа
- •2.4. Символьные переменные
- •2.5. Массивы
- •2.5.1 Задание массивов
- •2.5.2 Доступ к элементам массивов
- •2.5.3 Функции обработки массивов
- •2.6 Тип данных структура (struct)
- •2.6.1 Задание структур
- •2.6.2 Функции обработки структур
- •2.7 Тип данных ячейка (сell)
- •2.8 Функции определения типов
- •2.9 Функции для работы со значениями даты и времени
- •2.10 Функции преобразования типов
- •3. Основные операции и математические функции matlab
- •3.1 Основные арифметические операции
- •3.2 Основные элементарные функции
- •Help имя_функции,
- •3.3 Операции отношения и логические операции
- •4 Операторы среды matlab
- •4.1 Условный оператор if
- •4.2 Условный оператор switch
- •4.3 Реализация циклических процессов
- •4.3.1 Оператор цикла while
- •4.3.2 Оператор цикла for
- •Pause – останавливает выполнение программы до момента нажатия любой клавиши на клавиатуре; pause(n) – останавливает выполнение программы на n секунд;
- •Примеры.
- •Как и в случае сценариев, к подпрограмме функции можно обратиться по имени, более того функции могут быть компонентами математических выражений и операндов, а также параметрами других функций.
- •5.4 Создание подпрограмм с переменным списком входных и выходных параметров
- •5.5 Локальные и глобальные переменные
- •5.6 Созданий функций пользователя и указателей на функции. Функции как аргументы функций.
- •5.8 Сообщения об ошибках
- •6 Ввод данных и работа с файлами
- •6.1 Использование рабочей области Workspace
- •6.2 Чтение и запись неформатированных файлов
- •6. 3 Работа с текстовыми и бинарными файлами
- •6.3.1 Команды открытия и закрытия файлов
- •6.3.2 Команды чтения и записи fread и fwrite
- •6.4 Операции над форматированными файлами
6.1 Использование рабочей области Workspace
Одним из простейших и очень удобных путей ввода данных, является использование возможностей рабочей области Workspace, в окне которой отображается список переменных, накапливаемые в памяти в процессе работы сеанса (рис. 1.18).
Рис. 1.18 Вид рабочей области Workspace
Окно рабочей области, как и все окна рабочего стола системы MATLAB, сопровождается меню (рис. 1.19), которое включает следующие опции: New variable (Ввести новую переменную), Open selection (Открыть выделенное…), Import Data (Импорт данных), Save (Сохранить), Delete (Удалить), Plot all columns (Построить график).
Рис. 1.19 Меню рабочей области
Рассмотрим существующие процедуры ввода данных с помощью рабочего окна Workspace.
При выборе пункта New variable в окне рабочей области появляется новая переменная unnamed. Для задания нужного имени можно воспользоваться пунктом главного меню Edit→Rename либо контекстным меню (пункт Rename), вызываемым кликом на правую клавишу мыши. Определить значения новой переменной можно несколькими способами:
воспользоваться пунктом главного меню Edit→Edit Value, что позволяет вводить значение выбранной переменной непосредственно в окне Workspace в колонке Value;
дважды щелкнуть правой клавишей мыши на переменную или выбрав переменную, воспользоваться кнопкой Open selection. Откроется окно Variable Editor редактирования значений переменно в виде электронной таблицы (рис. 1.20) в ячейки которой можно заносить значения или изменять уже существующие.
Окно Variable Editor имеет свое собственное меню, которое позволяет управлять просмотром и редактированием данных.
Рис. 1.20 Рабочая область и окно просмотра данных
Для задания символьного значения, переменную сначала необходимо описать как символьную коммандой syms. В этом случае окно ввода данных будет доступным для символьных значений. Значения символьных переменных можно в рабочем окне редактировать без изменения их структуры.
Как было отмечено ранее, в среде MATLAB предусмотрена возможность импорта данных из других приложений, например Excel либо из текстового файла, созданного с помощью WordPad. Такие действия можно выполнить также несколькими способами.
Рис. 1.21 Окно для выбора файла
Первый способ – это воспользоваться кнопкой рабочей области Import Data. Нажатие на эту кнопку открывает стандартное окно ввода файлов (рис. 1.21).
После
выбора необходимого
файла открывается окно просмотра данных
Import Wizard
(рис.
1.22)
в котором отображается информация о
данных из файла. Для просмотра значений,
необходимо в левом окне выбрать нужную
переменную, если все значения верны,
то для их размещения в рабочей области
нажмите кнопку Fiish,
в
противном случае –
сделать
отмену Cancel
либо
перейти
на первый шаг мастера импорта (кнопка
Back),
на котором можно выбрать другой файл
с данными или получить доступ к системному
буферу обмена.
Рис. 1.22 Окно просмотра импортируемых данных
При загрузке данных можно сгенерировать М-код (функцию импорта данных). Для этого на нижней панели необходимо сделать пометку в окошке Generate M-code. Откроется диалоговое окно, представленное на рис.
Данные загрузить в переменную рабочей области с именем файла, содержащего значения, в рабочую область можно непосредственно обратившись к этой функции из программной строки:
>> importfile('C:\Documents and Settings\Lena\f13.txt'),
В рабочей области появится структура f13. Также функцию в окне редактора можно дополнить программным кодом, присвоить свое имя, например, import1 и записать под этим именем на диск, и далее, для загрузки использовать свою функцию.
Рис. 1.23 Окно генерации М-файла загрузки данных
Второй способ импорта данных – это воспользоваться пунктом главного меню File→Import Data…, который инициирует открытие окна выбора файла (рис. 1.24, левое окно) и затем окно просмотра данных Import Wizard. Отличие окна Import Wizard (рис. 1.23, правое окно) в этом случае состоит в том, что необходимо указать разделитель между значениями (comma – запятая, space – пробел, semicolon – точка с запятой, tab – табуляция или other – другой знак). а также указать количество срок, которые составляю заголовок таблицы и их надо пропустить Number of text header lines после чего перейти в следующее окно просмотра значений нажатием на клавишу Next.
Рис. 1.24 Окна импорта и просмотра данных
Для построения графического представления данных используется кнопка Plot all columns. Следует учитывать, что для массивов данные группируются по столбцам. Пример графического представления матрицы приведен на рис. 1.25.
Рис. 1.25 Графическое представление переменной
Удалить выбранную переменную из рабочей области можно воспользовавшись кнопкой Delete.
Для сохранения рабочей области в файл с расширением .mat можно воспользоваться клавишей Save или пунктом главного меню File→Save Workspace As….
Окно Import Wizard можно также вызвать командой uiimport. Ввод команды инициирует открытие меню, в котором необходимо выбрать способ ввода данных: из файла; с клавиатуры. После выбора способа ввода открывается окно отображающее перечень данных, в котором можно просмотреть существующие данные или ввести новые.
Следующий способ импорта данных – использование команды importdata(filename), где .filename – символьная срока, задающая имя файла или полный путь к файлу.
Синаксис.
importdata(filename) – загружает данные из файла filename в рабочую область с именем ans;
A = importdata(filename) – загружает данные из файла filename в переменную А;
A = importdata(filename,D) – загружает данные из файла filename в переменную А с указанием разделителя D;
A = importdata(filename,D,headerline) – загружает данные из файла с указанием количества сроки заголовка headerline;
[A D] = importdata(...) – загружает данные из файла в переменную А и возвращает символ разделителя D;
[A D H] = importdata(...) – загружает данные из файла в переменную А и возвращает символ разделителя D и количество срок заголовка.
Пример.
1. Загрузка содержимого файла в рабочую область.
>> importdata('C:\Documents and Settings\Lena\Мои документы\f12.txt')
ans = |
1 |
3 |
4 |
2 |
3 |
6 |
2. Загрузка содержимого файла в переменную s.
>> s = importdata('C:\Documents and Settings\Lena\f13.txt')
s = |
data: [2x3 double] |
textdata: {'ц' 'к' 'ф'} |
|
colheaders: {'ц' 'к' 'ф'} |
Контрольные вопросы
Опишите способ задания значений переменной непосредственно в рабочей области.
Как можно загрузить значение переменной из текстового файла?
Как загрузить значения из таблицы. созданной в среде Excel?
Как можно удалить значение переменной?
Какие существуют способы для изменения значения переменной?
Как можно изменить имя переменной?
С помощью каких команд можно сохранить на диске и загрузить из файла значения переменных?
Можно ли графически представить значение переменной непосредственно из рабочего окна (не используя специальных команд программирования)?
Можно ли непосредственно из рабочего окна сгенерировать функцию ввода данных и как?
Какими символами можно разделять значения переменной для их считывания из текстового файла?
Как задать в рабочем окне значение символьной переменной?
Упражнения.
1. Откройте рабочую область Workspace. С помощью кнопки New Variable создайте переменную А и выделите ее. Затем, кнопкой Open Selecnion откройте окно просмотра данных Import Wizard и задайте значения матрицы размерности 3х3. Закройте окно просмотра и посмотрите, что появилось в рабочем окне данных. Вновь откройте окно просмотра значений и добавьте строку матрицы. Посмотрите на изменения в окне Workspace. Минимизируйте окно Workspace и перейдите в окно Command Window. В командной строке выведите значения переменной А (по имени или командой disp).
2. Откройте в стандартных приложениях блокнот и введите значения таблицы (х, у). Между колонками значений в качестве разделителя используйте пробел. Сохраните таблицу на диске (имя файла должно быть представлено только латинским шрифтом). Перейдите в среду MATLAB и загрузите в рабочую область значения таблицы как матрицу с именем B. Откройте окно просмотра значений для проверки правильности. Сгенерируйте М-файл для загрузки таблицы. (Процедуру ввода можно повторить, используя другой разделитель между данными). Удалите переменную B из рабочей области и выполните процедуру ввода, используя загрузочный М-файл.
3. В среде Excel создайте таблицу из числовых значений и сохраните ее на диске. Загрузите таблицу в рабочую область MATLAB. В окне просмотра значений выполните проверку правильности ввода. Перейдите в командное окно у выполните поэлементное умножение первого столбца таблицы.
4. В среде Excel создайте таблицу из числовых значений, которая содержит 2 строки заголовка. Загрузите таблицу в рабочую область MATLAB и создайте ее графическое представление.
5. Создайте с помощью текстового приложения табличный файл данных и сохраните его на диске. В качестве разделителя между отдельными значениями используйте символ " , " Загрузите данные из этого файла в переменную MyDat, используя команду importdata(filename). Откройте окно рабочей области Workspace и проверте правильность ввода данных.
