บทความนี้มีขึ้นเพื่อให้ผู้ใช้ใหม่กับ MATLAB ได้รับทราบข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับข้อมูลกราฟ ไม่ได้ครอบคลุมทุกรายละเอียดของกราฟใน MATLAB แต่ควรครอบคลุมเพียงพอที่จะช่วยให้คุณเริ่มต้นได้ บทนำนี้ถือว่าไม่มีประสบการณ์ในการเขียนโปรแกรมมาก่อน และจะอธิบายโครงสร้างการเขียนโปรแกรมทั่วไปที่ใช้ภายใน
ขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1. รู้บางสิ่งเกี่ยวกับ MATLAB
- ตัวดำเนินการเซมิโคลอน: หากคำสั่งตามด้วย ';' จากนั้นเอาต์พุตจะไม่ถูกพิมพ์บนหน้าจอ สิ่งนี้ไม่สำคัญเมื่อผลลัพธ์เป็นการกำหนดแบบสั้น เช่น y = 1 แต่จะเป็นปัญหาหากสร้างเมทริกซ์ขนาดใหญ่ นอกจากนี้ เมื่อใดก็ตามที่ต้องการเอาต์พุต เช่น กราฟ ควรละเครื่องหมายอัฒภาค
- ล้างคำสั่ง: มีคำสั่งหน้าต่างคำสั่งที่มีประโยชน์สองสามคำสั่ง การพิมพ์ "ล้าง" ในหน้าต่างคำสั่งหลังจากพร้อมท์ >> จะล้างตัวแปรปัจจุบันทั้งหมด ซึ่งสามารถช่วยได้หากคุณเห็นผลลัพธ์ที่ผิดปกติ คุณยังสามารถพิมพ์ "ล้าง" ตามด้วยชื่อตัวแปรเพื่อล้างเฉพาะข้อมูลสำหรับตัวแปรเฉพาะนั้น
- ประเภทตัวแปร: ตัวแปรประเภทเดียวใน MATLAB คืออาร์เรย์ ซึ่งหมายความว่าตัวแปรจะถูกจัดเก็บเป็นรายการตัวเลข โดยรายการพื้นฐานที่สุดมีตัวเลขเพียงตัวเดียว ในกรณีของ MATLAB ไม่จำเป็นต้องระบุขนาดอาร์เรย์เมื่อสร้างตัวแปร หากต้องการตั้งค่าตัวแปรให้เป็นตัวเลขเดียว ให้พิมพ์บางอย่าง เช่น z =1 หากคุณต้องการเพิ่มใน z คุณสามารถระบุ z[2] = 3 จากนั้นคุณสามารถอ้างอิงตัวเลขที่เก็บอยู่ที่ตำแหน่งใดก็ได้ในเวกเตอร์โดยพิมพ์ z โดยที่ “i” คือตำแหน่งที่ห้าใน เวกเตอร์ ดังนั้น หากคุณต้องการได้ค่า 3 จากตัวอย่าง z คุณก็แค่พิมพ์ z[2]
- ลูป: ลูปถูกใช้เมื่อคุณต้องการดำเนินการหลายๆ ครั้ง การวนซ้ำทั่วไปใน MATLAB มีสองประเภท ได้แก่ for loop และ while loop โดยทั่วไปแล้วทั้งสองสามารถใช้แทนกันได้ แต่จะสร้าง infinite while loop ได้ง่ายกว่า infinite for loop คุณสามารถบอกได้ว่าคุณสร้างลูปอนันต์หรือไม่โดยข้อเท็จจริงที่ว่าคอมพิวเตอร์ของคุณจะนั่งอยู่ที่นั่นโดยไม่แสดงอะไรเลย ยกเว้นสิ่งที่อยู่ภายในลูป
- For Loops: For loops ใน MATLAB จะอยู่ในรูปแบบของ: "for i = 1:n / do stuff / end" (เครื่องหมายทับหมายถึงตัวแบ่งบรรทัด) การวนซ้ำนี้หมายถึง "ทำสิ่งต่างๆ" n ครั้ง ดังนั้นหากสิ่งนี้พิมพ์คำว่า “สวัสดี” ทุกครั้งที่มันวนซ้ำ และ n คือ 5 มันก็จะพิมพ์ “สวัสดี” ห้าครั้ง
- ในขณะที่ลูป: ในขณะที่ลูปใน MATLAB มีรูปแบบดังนี้: "ในขณะที่คำสั่งเป็นจริง / ทำสิ่ง / สิ้นสุด" วนซ้ำนี้หมายถึง "ทำสิ่งต่างๆ" ในขณะที่คำสั่งเป็นจริง โดยปกติส่วน "ทำสิ่งต่างๆ" จะมีบางส่วนที่จะทำให้คำสั่งเป็นเท็จในที่สุด ในการทำให้ลูป while ดูเหมือน for loop ด้านบน ให้พิมพ์ "while i<=n / do stuff / end"
- Nested Loops: การวนซ้ำซ้อนคือเมื่อลูปอยู่ภายในลูปอื่น หน้าตาประมาณ "for i = 1:5 / for j = 1:5 / do stuff / end / end" สิ่งนี้จะทำสิ่ง 5 ครั้งสำหรับ j จากนั้นเพิ่ม i ทำสิ่งต่าง ๆ 5 ครั้งสำหรับ j เพิ่ม i และอื่น ๆ
- สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับส่วนใดๆ ของบทช่วยสอนนี้ หรือ MATLAB โดยทั่วไป โปรดไปที่เอกสารประกอบของ MATLAB
ขั้นตอนที่ 2 เปิด MATLAB
หน้าต่างควรมีลักษณะดังนี้:
ขั้นตอนที่ 3 สร้างไฟล์ฟังก์ชันใหม่
คุณไม่จำเป็นต้องทำขั้นตอนนี้ให้เสร็จ หากคุณเพียงแค่วางแผนฟังก์ชันพื้นฐาน เช่น y = sin(x) หากเป็นกรณีนี้ ให้ข้ามไปยังขั้นตอนที่ 4 ในการสร้างไฟล์ฟังก์ชัน เพียงเลือกใหม่จากเมนูไฟล์ จากนั้นเลือกฟังก์ชันจากเมนูแบบเลื่อนลง คุณควรได้หน้าต่างที่มีลักษณะดังนี้ นี่คือหน้าต่างที่คุณจะเขียนฟังก์ชันของคุณ
ขั้นตอนที่ 4 ตั้งค่าไฟล์ Function ของคุณ
ลบส่วน [output args] และเครื่องหมาย "=" สิ่งเหล่านี้จำเป็นเฉพาะในกรณีที่คุณต้องการค่าเอาต์พุต ซึ่งไม่จำเป็นสำหรับการสร้างกราฟ เปลี่ยนส่วน "Untitled" เป็นสิ่งที่คุณต้องการเรียกใช้ฟังก์ชันของคุณ แทรกชื่อตัวแปรแทน "input args" ฉันจะใช้ "n" เป็นอาร์กิวเมนต์อินพุตจากนี้เป็นต้นไป คุณจะใช้ตัวแปรนี้เพื่อบอกโปรแกรมว่าคุณต้องการจุดข้อมูลกี่จุด รหัสของคุณควรมีลักษณะดังนี้: คุณสามารถลบส่วนต่างๆ หลังจากเครื่องหมาย % หรือปล่อยทิ้งไว้ ขึ้นอยู่กับคุณ เนื่องจากสิ่งใดที่ตามหลัง '%' จะถือเป็นความคิดเห็น และคอมพิวเตอร์จะไม่สนใจเมื่อคุณ ฟังก์ชั่นถูกดำเนินการ
ขั้นตอนที่ 5. ตั้งค่าข้อมูลของคุณ
ขั้นตอนนี้สามารถทำได้ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองสามวิธี ขึ้นอยู่กับประเภทของข้อมูลที่คุณต้องการสร้างกราฟ หากคุณต้องการพล็อตฟังก์ชันอย่างง่าย เช่น y = sin(x) ให้ใช้วิธีง่าย ๆ หากคุณมีชุดข้อมูลที่พล็อตเทียบกับค่า x ที่เพิ่มขึ้น เช่น (1, y1), (2, y2), …(n, yn) แต่ต้องการใช้จำนวนจุดตัวแปร ให้ใช้เวกเตอร์ กระบวนการ. หากคุณต้องการสร้างรายการจุดที่มีตัวแปร 3 ตัวแทนที่จะเป็น 2 วิธีเมทริกซ์จะมีประโยชน์มากที่สุด
- วิธีง่าย ๆ: ตัดสินใจเลือกช่วงของ x ที่คุณต้องการใช้สำหรับตัวแปรอิสระของคุณและคุณต้องการให้มันก้าวไปมากน้อยเพียงใดในแต่ละครั้ง ตัวอย่างเช่น ">>x = 0: (pi/100): (2*pi);" จะตั้งค่า x เป็นรายการค่าตั้งแต่ 0 ถึง 2*Pi โดยมีช่วงเวลาเป็น Pi/100 ส่วนตรงกลางเป็นตัวเลือกและจะมีค่าเริ่มต้นเป็นช่วง 1 หากเว้นไว้ (เช่น x = 1:10 จะกำหนดตัวเลข 1, 2, 3, …10 ถึง x) พิมพ์ฟังก์ชันของคุณบนบรรทัดคำสั่งในหน้าต่างคำสั่ง มันจะมีลักษณะบางอย่างเช่น ">> y = sin(x);"
- Vector Method: ตั้งค่า for loop เพื่อใส่ค่าลงในเวกเตอร์ การกำหนดเวกเตอร์ใน MATLAB เป็นไปตามรูปแบบ x(i) = 2 โดยที่ “i” เป็นตัวเลขใดๆ ที่มากกว่าแต่ไม่รวมศูนย์ คุณยังสามารถอ้างอิงส่วนต่างๆ ของเวกเตอร์ที่มีค่าอยู่แล้ว เช่น x(3) = x(2) + x(1) ดูส่วนลูปของเคล็ดลับสำหรับความช่วยเหลือเกี่ยวกับลูป โปรดทราบว่า n คือตัวเลขที่คุณจะใช้เพื่อกำหนดจำนวนจุดข้อมูล ตัวอย่าง:
- เมทริกซ์เมธอด: ตั้งค่าลูปที่ซ้อนกันสองลูป ซึ่งหมายถึงการวนซ้ำภายในอีกลูปหนึ่ง วงแรกควรควบคุมค่า x ของคุณ ในขณะที่วงที่สองควรควบคุมค่า y ของคุณ การกดแท็บก่อนการวนรอบที่สองสามารถช่วยติดตามว่าวงใดทำงานอยู่ที่จุดใด พิมพ์สมการของคุณภายในลูปที่สอง ซึ่งจะเป็นค่าที่กำหนดให้กับ z การกำหนดเมทริกซ์เป็นไปตามรูปแบบ x(i, j) = 4 โดยที่ “i” และ “j” เป็นตัวเลขสองตัวใดๆ ที่มากกว่าศูนย์ โปรดทราบว่า n คือตัวเลขที่คุณจะใช้เพื่อกำหนดจำนวนจุดข้อมูล ตัวอย่าง:
ขั้นตอนที่ 6 ตอนนี้ตั้งค่ากราฟของคุณ
-
Simple and Vector Methods: พิมพ์ plot(x) หลัง for your for loop หากคุณใช้วิธี vector หากคุณใช้วิธีง่ายๆ ให้พิมพ์ plot(x, y) แล้วกด Enter จากนั้นข้ามไปยังขั้นตอนที่ 8 รูปแบบทั่วไปของฟังก์ชัน plot คือ plot(x, y) โดยที่ x และ y เป็นรายการตัวเลข แผนภาพการพิมพ์ (z) จะพล็อตค่าของ z เทียบกับรายการ 1, 2, 3, 4, 5 ฯลฯ คุณสามารถเลือกสีของจุด ประเภทของเส้นที่ใช้ และรูปร่างของจุดที่ใช้โดย การเพิ่มสตริงตามอาร์กิวเมนต์ของพล็อต นี่จะดูเหมือน plot(x, y, 'r-p') ในกรณีนี้ 'r' จะทำให้เส้นเป็นสีแดง '-' จะทำให้เป็นเส้นตรงระหว่างจุด และ 'p' จะทำให้จุดปรากฏเป็นดาว การจัดรูปแบบต้องปิดด้วยอะพอสทรอฟี
- เมทริกซ์เมธอด: พิมพ์ mesh(x) หลังการซ้อนลูปของคุณ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณไม่ได้เพิ่มเซมิโคลอนหลังคำสั่งแบบเมชหรือพล็อต
ขั้นตอนที่ 7 ตรวจสอบให้แน่ใจว่าบรรทัดสุดท้ายในไฟล์ฟังก์ชันของคุณคือ "end" และบันทึกไฟล์ของคุณ
ข้ามขั้นตอนนี้หากคุณใช้วิธีง่ายๆ ตัวอย่างของโค้ดสุดท้ายสำหรับวิธีเวกเตอร์และเมทริกซ์อยู่ด้านล่าง
- วิธีเวกเตอร์:
- วิธีเมทริกซ์:
ขั้นตอนที่ 8 ดำเนินการฟังก์ชัน
ทำได้โดยการพิมพ์ name(n) ลงในหน้าต่างคำสั่ง โดยที่ "name" คือชื่อฟังก์ชันของคุณ และ "n" คือจำนวนจุดที่คุณต้องการ ตัวอย่าง: ">>FibGraph(8)"
ขั้นตอนที่ 9 ดูผลลัพธ์
หน้าต่างควรเปิดขึ้นพร้อมกับกราฟของคุณ
- วิธีเวกเตอร์:
- วิธีเมทริกซ์:
