Matlab工程計算

第1章 計算機和編程概述
1.1 背景
1.2 計算機體系結構的發(fā)展歷史
1.2.1 Babbage差分機
　 1.2.2 Colossus
　　1.2.3 von Neumann結構
　1.3 今天的計算機系統(tǒng)
　　1.3.1 計算機硬件
　　1.3.2 計算機存儲器
　　1.3.3 計算機配置
　　1.3.4 計算機軟件
　　1.3.5 計算機程序的執(zhí)行
　1.4 MATLAB程序的執(zhí)行
　1.5 問題求解
　1.6 本章小結
　1.7 自測題
第2章 MATLAB入門
　2.1 程序設計語言背景
　　2.1.1 抽象
　　2.1.2 算法
　　2.1.3 程序設計范式
　2.2 基本數(shù)據(jù)操作
　　2.2.1 啟動與關閉MATLAB
　　2.2.2 變量賦值
　　2.2.3 數(shù)據(jù)類型
　　2.2.4 類與對象
　2.3 MATLAB用戶界面
　　2.3.1 Command窗口
　　2.3.2 Command History窗口
　　2.3.3 Workspace窗口
　　2.3.4 Current Directory窗口
　　2.3.5 Document窗口
　　2.3.6 Graphics窗口
　　2.3.7 Editor窗口
　　2.3.8 Start按鈕
　2.4 腳本
　　2.4.1 文本文件
　　2.4.2 創(chuàng)建腳本
　　2.4.3 當前目錄
　　2.4.4 運行腳本
　　2.4.5 腳本中的標點
　　2.4.6 腳本調試
　2.5 工程實例——航天器發(fā)射
　2.6 本章小結
　2.7 特殊字符、保留字和函數(shù)
　2.8 自測題
第3章 數(shù)組
　3.1 概念：使用內置函數(shù)
　3.2 概念：數(shù)據(jù)集合
　　3.2.1 數(shù)據(jù)抽象
　　3.2.2 同類集合
　3.3 MATLAB向量
　　3.3.1 創(chuàng)建向量
　　3.3.2 向量尺寸
　　3.3.3 向量索引
　　3.3.4 縮短向量
　　3.3.5 向量操作
　3.4 工程實例——力與力矩
　3.5 MATLAB數(shù)組
　　3.5.1 數(shù)組的性質
　　3.5.2 創(chuàng)建數(shù)組
　　3.5.3 獲取數(shù)組中的元素
　　3.5.4 從數(shù)組中移除元素
　　3.5.5 數(shù)組操作
　3.6 工程實例——計算土壤體積
　3.7 本章小結
　3.8 特殊字符、保留字和函數(shù)
　3.9 自測題
第4章 流程控制
　4.1 概念：代碼塊
　4.2 常用的條件執(zhí)行模塊
　4.3 if語句
　　4.3.1 通用模板
　　4.3.2 在MATLAB中的實現(xiàn)
　　4.3.3 重要思想
　4.4 switch語句
　　4.4.1 通用模板
　　4.4.2 在MATLAB中的實現(xiàn)
　4.5 循環(huán)概述
　4.6 for循環(huán)
　　4.6.1 for循環(huán)的通用模板
　　4.6.2 在MATLAB中的實現(xiàn)
　　4.6.3 索引的實現(xiàn)
　　4.6.4 跳出for循環(huán)
　4.7 while循環(huán)
　　4.7.1 while循環(huán)的通用模板
　　4.7.2 while循環(huán)在MATLAB中的實現(xiàn)
　　4.7.3 Loop-and-a-Half在MATLAB中的實現(xiàn)
　　4.7.4 跳出while循環(huán)
　4.8 工程實例——液面的計算
　4.9 本章小結
　4.10 特殊字符、保留字和函數(shù)
　4.11 自測題
第5章 函數(shù)
　5.1 概念：抽象與封裝
　5.2 函數(shù)的黑箱觀點
　5.3 在MATLAB中的實現(xiàn)
　　5.3.1 通用模板
　　5.3.2 函數(shù)定義
　　5.3.3 保存并使用MATLAB函數(shù)
　　5.3.4 調用函數(shù)
　　5.3.5 返回多個結果
　　5.3.6 輔助(局部)函數(shù)
　　5.3.7 MATLAB函數(shù)中的封裝
　　5.3.8 全局變量
　5.4 工程實例——測量固態(tài)物體
　5.5 本章小結
　5.6 特殊字符、保留字和函數(shù)
　5.7 自測題
第6章 字符串
　6.1 字符串的概念：映射和轉換
　6.2 在MATLAB中的實現(xiàn)
　　6.2.1 串的切片和連接
　　6.2.2 算術運算和邏輯運算
　　6.2.3 一些有用的函數(shù)
　6.3 格式轉換函數(shù)
　　6.3.1 把數(shù)字轉換成字符串
　　6.3.2 把字符串轉換成數(shù)值
　6.4 字符串操作
　　6.4.1 簡單的數(shù)據(jù)輸出：disp()函數(shù)
　　6.4.2 復雜輸出
　　6.4.3 串比較
　6.5 串數(shù)組
　6.6 工程實例——加密
　6.7 本章小結
　6.8 特殊字符、保留字和函數(shù)
　6.9 自測題
第7章 元胞數(shù)組和結構
　7.1 概念：異類集合
　7.2 元胞數(shù)組
　　7.2.1 創(chuàng)建元胞數(shù)組
　　7.2.2 訪問元胞數(shù)組
　　7.2.3 使用元胞數(shù)組
　　7.2.4 元胞數(shù)組的操作
　7.3 MATLAB中的結構
　　7.3.1 單個結構的創(chuàng)建和存取
　　7.3.2 構造函數(shù)
　7.4 結構數(shù)組
　　7.4.1 創(chuàng)建結構數(shù)組
　　7.4.2 訪問結構元素
　　7.4.3 結構的操作
　7.5 工程實例——梁結構的裝配
　7.6 本章小結
　7.7 特殊字符、保留字和函數(shù)
　7.8 自測題
第8章 文件輸入輸出
　8.1 概念：串行輸入輸出(I/O)
　8.2 MATLAB工作空間I/O
　8.3 高級I/O函數(shù)
　　8.3.1 考察數(shù)據(jù)
　　8.3.2 Excel電子數(shù)據(jù)表
　　8.3.3 含分隔符的文本文件——僅含數(shù)值數(shù)據(jù)
　8.4 低級文件I/O
　　8.4.1 打開與關閉文件
　　8.4.2 讀取文本文件
　　8.4.3 讀取文本文件的例子
　　8.4.4 寫文本文件
　8.5 工程實例——電子表格數(shù)據(jù)
　8.6 本章小結
　8.7 特殊字符、保留字和函數(shù)
　8.8 自測題
第9章 遞歸
　9.1 概念：激活棧
　　9.1.1 堆棧
　　9.1.2 激活棧
　　9.1.3 函數(shù)實例
　9.2 遞歸定義
　9.3 在MATLAB中實現(xiàn)遞歸函數(shù)
　9.4 異常
　　9.4.1 過去的處理方法
　　9.4.2 異常的一般實現(xiàn)
　　9.4.3 在MATLAB中的實現(xiàn)
　9.5 包裝函數(shù)
　9.6 尾遞歸
　9.7 互遞歸
　9.8 生成遞歸
　9.9 遞歸示例
　　9.9.1 回文檢測
　　9.9.2 斐波那契級數(shù)
　　9.9.3 函數(shù)的零點
　9.10 工程實例——機械手運動
　9.11 本章小結
　9.12 特殊字符、保留字和函數(shù)
　9.13 自測題
第10章 解題原則
　10.1 簡單問題的求解
　10.2 解題步驟的結合
　10.3 操作概述
　　10.3.1 基本算術操作
　　10.3.2 把元素插入數(shù)據(jù)集合
　　10.3.3 遍歷數(shù)據(jù)集合
　　10.3.4 創(chuàng)建數(shù)據(jù)集合
　　10.3.5 數(shù)據(jù)集合的映射
　　10.3.6 過濾數(shù)據(jù)集合
　　10.3.7 匯總數(shù)據(jù)集合
　　10.3.8 搜索數(shù)據(jù)集合
　　10.3.9 數(shù)據(jù)集合排序
　10.4 大型問題的求解
　10.5 工程實例——地理政治學數(shù)據(jù)處理
　10.6 本章小結
　10.7 自測題
第11章 繪圖
　11.1 基本繪圖
　　11.1.1 圖——繪圖容器
　　11.1.2 增強繪圖效果的簡單函數(shù)
　　11.1.3 一個圖形中的多幅圖——子圖
　　11.1.4 手動編輯圖形
　11.2 二維繪圖
　　11.2.1 簡單繪圖
　　11.2.2 繪圖選項
　　11.2.3 參數(shù)化繪圖
　　11.2.4 其他二維繪圖功能
　11.3 三維繪圖
　　11.3.1 線性三維圖
　　11.3.2 線性參數(shù)化三維曲線圖
　　11.3.3 其他三維繪圖功能
　11.4 曲面繪圖
　　11.4.1 基本功能
　　11.4.2 簡單練習
　　11.4.3 參數(shù)化三維曲面
　　11.4.4 旋轉體
　　11.4.5 其他三維曲面繪圖功能
　　11.4.6 復合曲面的組合
　11.5 工程實例——地理數(shù)據(jù)可視化
　　11.5.1 分析數(shù)據(jù)
　　11.5.2 顯示數(shù)據(jù)
　11.6 本章小結
　11.7 特殊字符、保留字和函數(shù)——二維
　11.8 特殊字符、保留字和函數(shù)——三維
　11.9 自測題
第12章 矩陣
　12.1 概念：行為抽象
　12.2 矩陣操作
　　12.2.1 矩陣乘法
　　12.2.2 矩陣除法
　　12.2.3 矩陣指數(shù)運算
　12.3 在MATLAB中的實現(xiàn)
　　12.3.1 矩陣乘法
　　12.3.2 矩陣除法
　12.4 坐標旋轉
　　12.4.1 二維旋轉
　　12.4.2 三維旋轉
　12.5 求解聯(lián)立線性方程組
　　12.5.1 相交線
　　12.5.2 曲線擬合
　12.6 工程實例
　　12.6.1 陶瓷合成
　　12.6.2 電路分析
　12.7 本章小結
　12.8 特殊字符、保留字和函數(shù)
　12.9 自測題
第13章 圖像
　13.1 圖像的性質
　13.2 圖像類型
　　13.2.1 真彩圖像
　　13.2.2 灰度圖像
　　13.2.3 索引圖像
　　13.2.4 首選圖像格式
　13.3 讀取、顯示與寫入圖像
　13.4 圖像操作
　　13.4.1 縮放圖像
　　13.4.2 色彩遮蔽
　　13.4.3 拼圖制作
　　13.4.4 生成萬花筒圖像
　　13.4.5 曲面上的圖像
　13.5 工程實例——邊緣檢測
　13.6 本章小結
　13.7 特殊字符、保留字和函數(shù)
　13.8 自測題
第14章 聲音的處理
　14.1 聲音的物理性質
　14.2 錄音和回放
　14.3 在MATLAB中的實現(xiàn)
　14.4 時域操作
　　14.4.1 聲音的剪輯和連接
　　14.4.2 音樂背景知識
　　14.4.3 改變聲音頻率的粗糙方法
　　14.4.4 改變聲音頻率的精細方法
　14.5 快速傅立葉變換
　　14.5.1 背景知識
　　14.5.2 在MATLAB中的實現(xiàn)
　　14.5.3 簡單頻譜分析
　14.6 頻域操作
　　14.6.1 分析樂器的聲音
　　14.6.2 將聲音插入頻譜
　　14.6.3 頻譜操作
　14.7 工程實例——石油鉆塔結構的整體性
　14.8 本章小結
　14.9 特殊字符、保留字和函數(shù)
　14.10 自測題
第15章 數(shù)值方法
　15.1 插值
　　15.1.1 線性插值
　　15.1.2 三次樣條插值
　　15.1.3 外推
　15.2 曲線擬合
　　15.2.1 線性回歸
　　15.2.2 多項式回歸
　　15.2.3 實際應用
　15.3 數(shù)值積分
　　15.3.1 求解完全積分
　　15.3.2 連續(xù)積分問題
　15.4 數(shù)值微分
　　15.4.1 差分表達式
　　15.4.2 在MATLAB中的實現(xiàn)
　15.5 工程實例——分析火箭數(shù)據(jù)
　15.6 本章小結
　15.7 特殊字符、保留字和函數(shù)
　15.8 自測題
第16章 排序
　16.1 算法代價度量
　　16.1.1 Big O算法的具體例子
　　16.1.2 復雜算法分析
　16.2 數(shù)據(jù)排序算法
　　16.2.1 插入排序
　　16.2.2 冒泡排序
　　16.2.3 快速排序
　　16.2.4 原地置換快速排序
　　16.2.5 歸并排序
　　16.2.6 桶排序
　16.3 性能分析
　16.4 排序算法應用
　　16.4.1 使用MATLAB內部排序算法
　　16.4.2 插入排序
　　16.4.3 冒泡排序
　　16.4.4 快速排序
　　16.4.5 歸并排序
　　16.4.6 桶排序
　16.5 工程實例——選擇國家或地方
　16.6 本章小結
　16.7 特殊字符、保留字和函數(shù)
　16.8 自測題
附錄A MATLAB特殊字符、保留字和函數(shù)
附錄B ASCII字符集
附錄C 數(shù)的內部表示