MATLAB科研繪圖與學(xué)術(shù)圖表繪制從入門(mén)到精通

第 1 章 MATLAB 基礎(chǔ) 1
1.1 MATLAB 簡(jiǎn)介 1
1.1.1 MATLAB語(yǔ)言歷史 1
1.1.2 MATLAB語(yǔ)言特點(diǎn) 2
1.1.3 如何獲得幫助 2
1.2 MATLAB 環(huán)境搭建2
1.2.1 安裝MATLAB 3
1.2.2 MATLAB桌面 3
1.2.3 設(shè)置MATLAB默認(rèn)文件夾 5
1.3 編寫(xiě)第一個(gè) MATLAB 程序 5
1.3.1 交互式方式運(yùn)行 5
1.3.2 腳本文件方式運(yùn)行 6
1.3.3 代碼解釋8
1.4 MATLAB 語(yǔ)法基礎(chǔ)8
1.4.1 標(biāo)識(shí)符8
1.4.2 關(guān)鍵字 9
1.4.3 注釋 9
1.4.4 分節(jié)符 10
1.4.5 變量 10
1.4.6 續(xù)行符 11
1.5 數(shù)據(jù)類(lèi)型 12
1.5.1 雙精度浮點(diǎn)數(shù) 12
1.5.2 整數(shù) 12
1.5.3 字符 13
1.5.4 邏輯 13
1.5.5 復(fù)數(shù) 13
1.6 運(yùn)算符 14
1.6.1 算術(shù)運(yùn)算符 14
1.6.2 關(guān)系運(yùn)算符 16
1.6.3 邏輯運(yùn)算符 17
1.7 本章總結(jié) 18
第 2 章 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 19
2.1 數(shù)組 19
2.1.1 向量 19
2.1.2 矩陣 21
2.1.3 多維數(shù)組 23
2.2 元胞數(shù)組 24
2.2.1 創(chuàng)建元胞數(shù)組 24
2.2.2 訪問(wèn)元胞數(shù)組 25
2.3 字符串 25
2.3.1 創(chuàng)建字符串 26
2.3.2 字符串操作 26
2.4 結(jié)構(gòu)體 28
2.4.1 創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體 28
2.4.2 訪問(wèn)結(jié)構(gòu)體字段 29
2.4.3 結(jié)構(gòu)體數(shù)組 29
2.5 表 29
2.5.1 創(chuàng)建表 30
2.5.2 訪問(wèn)表數(shù)據(jù) 30
2.6 本章總結(jié) 31
第 3 章 程序流程控制 32
3.1 條件語(yǔ)句 32
3.1.1 if語(yǔ)句 32
3.1.2 switch語(yǔ)句 35
3.2 循環(huán)語(yǔ)句 36
3.2.1 for循環(huán) 36
3.2.2 while循環(huán) 36
3.3 跳轉(zhuǎn)語(yǔ)句 37
3.3.1 break語(yǔ)句 37
3.3.2 continue語(yǔ)句 37
3.4 本章總結(jié) 38
第 4 章 函數(shù) 39
4.1 定義函數(shù) 39
4.1.1 創(chuàng)建新函數(shù)文件 39
4.1.2 編寫(xiě)函數(shù)頭 40
4.1.3 編寫(xiě)函數(shù)體和返回結(jié)果 40
4.1.4 保存文件 41
4.1.5 調(diào)用函數(shù) 41
4.2 變量作用域 43
4.2.1 局部變量 43
4.2.2 全局變量 44
4.3 嵌套函數(shù) 45
4.4 函數(shù)句柄 46
4.4.1 普通函數(shù)句柄 47
4.4.2 匿名函數(shù)句柄 47
4.5 本章總結(jié) 48
第 5 章 數(shù)據(jù)導(dǎo)入與準(zhǔn)備 49
5.1 數(shù)據(jù)導(dǎo)入方法 49
5.1.1 從CSV文件導(dǎo)入數(shù)據(jù) 49
5.1.2 示例：讀取mtcars.csv 51
5.2 從 Excel 文件導(dǎo)入數(shù)據(jù)54
示例：從 Excel文件讀取全國(guó)總?cè)丝?20年數(shù)據(jù) 55
5.3 從數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入數(shù)據(jù) 57
5.3.1 建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接 57
5.3.2 執(zhí)行查詢(xún) 57
5.3.3 關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)連接 58
5.3.4 示例：從 SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)讀取蘋(píng)果股票數(shù)據(jù) 58
5.4 從其他數(shù)據(jù)格式文件導(dǎo)入數(shù)據(jù) 59
5.4.1 讀取 JSON數(shù)據(jù) 59
5.4.2 讀取 XML數(shù)據(jù) 62
5.4.3 讀寫(xiě)mat數(shù)據(jù) 64
5.5 使用 MATLAB 數(shù)據(jù)集 65
5.5.1 MATLAB內(nèi)置數(shù)據(jù)集 65
5.5.2 統(tǒng)計(jì)與機(jī)器學(xué)習(xí)工具箱數(shù)據(jù)集 66
5.6 本章總結(jié) 67
第 6 章 科技繪圖基礎(chǔ) 68
6.1 MATLAB 基本繪圖概念68
6.2 MATLAB 繪圖過(guò)程69
6.2.1 創(chuàng)建圖形窗口 69
6.2.2 繪制數(shù)據(jù) 70
6.2.3 添加標(biāo)題和標(biāo)簽 71
6.2.4 添加圖例 71
6.2.5 顏色映射 72
6.2.6 顯示網(wǎng)格線(xiàn) 73
6.2.7 保存圖形 74
6.3 子圖和多圖形 75
6.3.1 創(chuàng)建子圖 76
6.3.2 創(chuàng)建多圖形 77
6.4 本章總結(jié) 78
第 7 章 單變量圖形繪制 79
7.1 直方圖 79
7.1.1 繪制直方圖 79
7.1.2 示例：繪制空氣溫度分布直方圖 80
7.2 箱線(xiàn)圖 82
7.2.1 繪制箱線(xiàn)圖 83
7.2.2 示例：繪制嬰兒出生數(shù)據(jù)箱線(xiàn)圖 84
7.3 密度圖 85
7.3.1 創(chuàng)建密度圖 86
7.3.2 示例：繪制德國(guó)可再生能源發(fā)電量密度圖 86
7.4 小提琴圖 89
7.4.1 小提琴圖與密度圖比較 89
7.4.2 繪制小提琴圖 89
7.4.3 示例：繪制山鳶尾萼片長(zhǎng)度和萼片寬度的小提琴圖 93
7.5 餅圖 94
7.5.1 創(chuàng)建餅圖 94
7.5.2 示例：繪制嬰兒性別比例餅圖 94
7.6 本章總結(jié) 96
第 8 章 雙變量圖形繪制 97
8.1 散點(diǎn)圖 97
8.1.1 繪制散點(diǎn)圖 98
8.1.2 示例：繪制汽車(chē)燃油效率與馬力
散點(diǎn)圖 99
8.1.3 分類(lèi)散點(diǎn)圖 100
8.1.4 示例：繪制汽車(chē)燃油效率與馬力分類(lèi)散點(diǎn)圖 102
8.2 折線(xiàn)圖 103
8.2.1 繪制折線(xiàn)圖 104
8.2.2 示例：繪制嬰兒出生數(shù)據(jù)折線(xiàn)圖105
8.2.3 分類(lèi)折線(xiàn)圖 107
8.2.4 示例：繪制性別分類(lèi)折線(xiàn)圖 108
8.3 面積圖 110
8.3.1 繪制面積圖 110
8.3.2 示例：繪制嬰兒出生數(shù)據(jù)面積圖 112
8.4 柱狀圖 113
8.4.1 繪制柱狀圖 113
8.4.2 示例：繪制不同汽車(chē)型號(hào)的燃油效率柱狀圖 114
8.5 條形圖 116
8.5.1 條形圖與柱狀圖的區(qū)別 116
8.5.2 繪制條形圖 117
8.5.3 示例：繪制不同汽車(chē)型號(hào)的燃油效率條形圖 117
8.6 熱力圖 119
8.6.1 繪制熱力圖 120
8.6.2 示例：繪制汽車(chē)性能相關(guān)性熱力圖120
8.7 針狀圖 122
8.7.1 繪制針狀圖 123
8.7.2 示例：繪制太陽(yáng)黑子區(qū)域面積隨時(shí)間的變化針狀圖 123
8.8 階梯圖 125
8.8.1 繪制階梯圖 126
8.8.2 示例：繪制太陽(yáng)黑子區(qū)域面積隨時(shí)間的變化階梯圖 126
8.9 本章總結(jié) 127
第 9 章 多變量圖形繪制 128
9.1 氣泡圖 128
9.1.1 氣泡圖與散點(diǎn)圖的區(qū)別 129
9.1.2 繪制氣泡圖 130
9.1.3 示例：繪制空氣質(zhì)量氣泡圖 131
9.2 堆積折線(xiàn)圖 132
9.2.1 繪制堆積折線(xiàn)圖 133
9.2.2 示例：繪制蘋(píng)果公司股票O(jiān)HLC堆積折線(xiàn)圖 135
9.3 堆積面積圖 137
9.3.1 繪制堆積面積圖 138
9.3.2 示例：繪制蘋(píng)果公司股票O(jiān)HLC堆積面積圖 139
9.4 堆積柱狀圖 141
9.4.1 繪制堆積柱狀圖 141
9.4.2 示例：繪制全國(guó)總?cè)丝?20年數(shù)據(jù)堆積
柱狀圖 143
9.5 平行坐標(biāo)圖 145
9.5.1 繪制平行坐標(biāo)圖 145
9.5.2 示例：繪制空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)平行坐標(biāo)圖 147
9.6 散點(diǎn)圖矩陣 149
9.6.1 繪制散點(diǎn)圖矩陣 150
9.6.2 示例：汽車(chē)性能數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖矩陣分析 151
9.7 本章總結(jié) 152
第 10 章 極坐標(biāo)相關(guān)圖形繪制 153
10.1 極坐標(biāo)圖 153
10.1.1 繪制極坐標(biāo)圖154
10.1.2 示例：繪制西雅圖塔科馬國(guó)際機(jī)場(chǎng)風(fēng)向和風(fēng)速分布極坐標(biāo)圖155
10.2 雷達(dá)圖 157
10.2.1 繪制雷達(dá)圖157
10.2.2 示例：繪制問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果雷達(dá)圖159
10.3 玫瑰圖 161
10.3.1 繪制玫瑰圖 161
10.3.2 示例：繪制太陽(yáng)黑子面積玫瑰圖162
10.4 極坐標(biāo)柱狀圖 163
10.4.1 繪制極坐標(biāo)柱狀圖163
10.4.2 示例：繪制太陽(yáng)黑子區(qū)域分布極坐標(biāo)柱狀圖164
10.5 極坐標(biāo)散點(diǎn)圖 165
10.5.1 繪制極坐標(biāo)散點(diǎn)圖165
10.5.2 示例：繪制太陽(yáng)黑子區(qū)域分布極坐標(biāo)散點(diǎn)圖166
10.6 極坐標(biāo)軌跡圖 167
10.6.1 繪制極坐標(biāo)軌跡圖167
10.6.2 示例：繪制太陽(yáng)黑子區(qū)域分布極坐標(biāo)軌跡圖168
10.7 本章總結(jié) 169
第 11 章 3D 圖形繪制 170
11.1 利用 MATLAB 繪制 3D 圖形概述 170
11.2 3D 散點(diǎn)圖 170
11.2.1 繪制 3D散點(diǎn)圖 171
11.2.2 示例：繪制玻璃屬性 3D散點(diǎn)圖173
11.3 3D 線(xiàn)圖 175
11.3.1 繪制 3D線(xiàn)175
11.3.2 示例：繪制德國(guó)每日風(fēng)能和太陽(yáng)能產(chǎn)量3D線(xiàn)圖 176
11.4 3D 曲面圖 178
11.4.1 繪制 3D曲面圖178
11.4.2 示例：繪制伊甸火山 3D曲面圖180
11.4.3 3D網(wǎng)格曲面圖 181
11.4.4 示例：繪制伊甸火山 3D網(wǎng)格曲面圖182
11.5 3D 柱狀圖 183
11.5.1 繪制 3D柱狀圖184
11.5.2 示例：繪制西雅圖塔科馬國(guó)際機(jī)場(chǎng)氣象數(shù)據(jù) 3D柱狀圖184
11.6 3D 條形圖 186
繪制 3D條形圖186
11.7 3D 餅圖 187
11.7.1 繪制 3D餅圖187
11.7.2 示例：繪制嬰兒性別比例 3D餅圖188
11.8 3D 氣泡圖189
11.8.1 繪制 3D氣泡圖190
11.8.2 示例：繪制不同汽車(chē)型號(hào)性能 3D氣泡圖192
11.9 本章總結(jié) 194
第 12 章 地理信息可視化 195
12.1 地理散點(diǎn)圖 195
12.1.1 繪制地理散點(diǎn)圖195
12.1.2 繪制加利福尼亞州各城市地理散點(diǎn)圖197
12.2 地理密度圖198
12.2.1 繪制地理密度圖199
12.2.2 示例：繪制加利福尼亞州城市人口地理密度圖 200
12.3 地理線(xiàn)圖 201
12.4 地理氣泡圖202
12.4.1 繪制地理氣泡圖 203
12.4.2 示例：繪制加利福尼亞州城市人口地理密度氣泡圖 204
12.5 等高線(xiàn)圖205
12.5.1 繪制等高線(xiàn)圖 205
12.5.2 示例：繪制伊甸火山地形圖的等高線(xiàn)圖 206
12.6 本章總結(jié)207
第 13 章 數(shù)據(jù)學(xué)術(shù)報(bào)告、論文和出版 208
13.1 實(shí)時(shí)編輯腳本與學(xué)術(shù)報(bào)告208
13.1.1 實(shí)時(shí)編輯腳本介紹 208
13.1.2 創(chuàng)建實(shí)時(shí)腳本 209
13.1.3 編寫(xiě)代碼塊210
13.1.4 插入其他元素212
13.1.5 輸出報(bào)告212
13.2 使用 ChatGPT 工具輔助制作報(bào)告 214
13.2.1 思維導(dǎo)圖在數(shù)據(jù)學(xué)術(shù)報(bào)告中的作用214
13.2.2 繪制思維導(dǎo)圖215
13.2.3 使用ChatGPT繪制思維導(dǎo)圖 215
13.2.4 示例：使用Markdown 繪制“基于
機(jī)器學(xué)習(xí)的信用評(píng)分模型研究”思維導(dǎo)圖216
13.2.5 示例：使用 PlantUML繪制“基于機(jī)器學(xué)習(xí)的信用評(píng)分模型研究”思維導(dǎo)圖219
13.2.6 使用ChatGPT制作電子表格 222
13.2.7 示例：制作模型評(píng)估指標(biāo)比較Markdown表格 223
13.2.8 示例：制作模型評(píng)估指標(biāo)比較CSV表格 224
13.3 本章總結(jié)225
附錄 1 MATLAB 常用函數(shù)和工具箱的快速參考指南 226
附錄 1.1 MATLAB常用函數(shù) 226
附錄 1.2 MATLAB常用工具箱 229
附錄 2 科研論文配圖的繪制與配色 231
附錄 2.1 選擇合適的圖表類(lèi)型231
附錄 2.2 善于把握色彩 233
附錄 2.3 字體和字號(hào) 236
附錄 2.4 標(biāo)注清晰 237
附錄 2.5 確保分辨率 237
附錄 2.6 風(fēng)格一致238