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| 編輯推薦： |
你是不是觉得MATLAB很神奇，迫切地想知道为什么MATLAB能实现这么强大的功能？MATLAB在计算机内存级别是怎么实现的？
你是不是经常碰到一些编程场景要求，发现身边总是有些人能写出简洁强大的代码，还和你说采用流或有限状态机更容易，迫切地想知道自己怎么才能做到？
你是不是总觉得期刊上的图形很漂亮，但自己却怎么也不能采用MATLAB编程实现？
你是不是很多书只是告诉你MATLAB有很多函数，却不知道将这些函数以一种全新方式组合起来，就可以焕发新生，而这本书也许不会详细地讲这些函数到底是什么（因为MATLAB的帮助里面都有），而它要告诉你的是，我们可以怎么组合，以及组合背后的道理。
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| 內容簡介： |
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MATLAB是工程领域广泛使用的计算软件，以其直观的操作、丰富的功能获得了大量工程技术人员的青睐。笔者在多年工程实践中，对两个方面进行拓展：一是从程序语言角度入手，剖析剖析MATLAB运行机制，以编写更复杂、更高效率的程序，如MATLAB内部数据怎么存储和组织、怎么控制图形句柄等；二是从工程应用角度入手，提炼工程中常用的场景，提供MATLAB参考案例。此书结合了笔者多年理论学习和工程经验，结合程序编制、图形绘制，以及IO处理深入分析了MATLAB实现机理，同时将大量工程案例凝练为50行以内的程序，供读者借鉴使用。
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| 關於作者： |
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汤波，清华大学博士毕业，毕业后长期从事运载火箭总体设计工作，在工作中大量利用MATLAB进行复杂算法编写和大量数据处理，具有丰富的程序设计和MATLAB应用经验。
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| 目錄：
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1MATLAB是什么
2MATLAB入门
2．1性能分析函数
2．2数据类型
2．3常用操作符
2．4常用运算符
2．5常用操作符和运算符优先级
2．6变量赋值和字符显示
2．7数值矩阵
2．7．1中括号操作符
2．7．2冒号操作符
2．7．3数组切片
2．7．4矩阵生成
2．7．5几个复杂的矩阵生成命令示例
2．8字符串
2．9元胞数组
2．9．1小括号与大括号
2．9．2逗号操作符与逗号分隔表
2．9．3数值型数据结构之间的转换
2．10结构体
2．10．1()操作符
2．10．2．()操作符
2．11流程控制
2．12命令、脚本和函数
2．12．1@与匿名函数
2．12．2缺省参数
2．13变量的作用域
2．13．1全局变量
2．13．2引用父(或基)工作空间
2．13．3外部文件交换
2．13．4闭包
2．13．5自省
2．14IO操作
2．15图形显示
2．16C语言调用接口
2．17示例: 拼图游戏
3MATLAB帮助的使用
3．1MATLAB帮助的命令
3．2HELP HELP
3．3MATLAB帮助使用
3．3．1MATLAB演示
3．3．2帮助目录
3．3．3命令集
3．3．4搜寻
3．3．5帮助浏览器
3．3．6“参阅”
3．3．7TAB键
3．3．8编辑代码
3．4编写自己的帮助
4一切数据皆为数组
4．1一切数据皆为数组1
4．2数据格式查看接口
4．3一切数据皆为数组2
4．4结构体和元胞的嵌套存储
4．5写时复制机制
4．6传值机制
4．7合理使用数据结构
4．7．1矩阵按列储存
4．7．2指针
4．7．3提高程序执行效率
5向量化编程和数据流编程
5．1简单的例子
5．2完全数
5．3向量化与循环加速
5．4数据流构架和Simulink
5．5数字字谜
5．6关于优化
6函数数据类型和函数式编程
6．1函数句柄
6．2函数作为形参及高阶函数
6．3lambda表达式
6．4函数作为返回值
6．5惰性求值和流
6．6记忆函数
6．7闭包和面向对象
7面向对象编程
7．1封装
7．1．1类文件夹构造
7．1．2方法调用
7．1．3类的格式
7．1．4示例: 字典类
7．2继承
7．2．1handle类和传址机制
7．2．2dynamicprops
7．2．3hgsetget
7．3动态绑定
7．4值和句柄类
7．5事件和监听
7．6自省
7．6．1Properties/methods/events
7．6．2元类
7．6．3findobj
7．6．4set/get
8图形绘制初步
8．1曲线图绘制
8．1．1plot绘制二维曲线
8．1．2subplot平铺坐标轴
8．1．3hold锁定当前绘图
8．1．4plot3绘制三维曲线图
8．1．5figure生成新的图形窗口
8．1．6inf/nan技巧
8．1．7xlim/grid/text/title/label/legend控制
8．1．8鼠标操作编辑图形
8．2曲面图绘制
8．2．1fill平面填充
8．2．2mesh/surf规则网格曲面
8．2．3denaulay不规则网格数据显示
8．2．4view视角
8．2．5campos/camtarget/camup/camzoom相机
8．2．6light/material/alpha光照、反射和透明度
8．3图片绘制
8．4文本生成
8．5动画生成
8．5．1getframe/movie动画
8．5．2erasemode擦除方法
8．5．3refreshdata刷新数据
8．5．4示例: 生命游戏
8．6图形输出
8．7其他图形绘制
9绘制图形控制
9．1图形对象系统
9．1．1层次性结构
9．1．2图形句柄
9．2获取句柄
9．2．1Root对象句柄
9．2．2直接保存的图形句柄
9．2．3查找到的图形句柄
9．2．4默认的图形句柄
9．2．5默认绘图状态设置
9．3删除/复制句柄
9．4控制句柄属性
9．4．1句柄属性控制方法
9．4．2获取属性列表
9．5典型属性
9．5．1典型共用属性
9．5．2典型通用属性
9．5．3典型专用属性
9．6属性简单应用
9．6．1Position属性
9．6．2Fcn动作属性
9．6．3UserData属性
10高级图形绘制
10．1Axes对象
10．1．1核心绘图对象
10．1．2群组绘图对象
10．1．3注释对象
10．2DIY手册
10．3DIY作品
10．3．1示例: 曲线族统一标注
10．3．2示例: 位于原点的坐标轴
10．3．3示例: 带阴影效果的图形
10．3．4示例: 置于图片下方的图例
10．3．5示例: 用特殊线型绘图
10．3．6示例: 图像的浮雕效果
10．3．7示例: 三原色
10．3．8示例: 彩色的柱状图
10．3．9示例: 在图形中显示表格
10．3．10示例: 拼图游戏
10．3．11小结
11绘制美观的图形
11．1清晰
11．1．1点阵图形和矢量图形
11．1．2矢量图形的保存
11．1．3带渐变色的矢量图形和点阵图形的保存
11．1．4EraseMode为非normal的图形的保存
11．2字体
11．2．1常用字体
11．2．2默认字体设置
11．2．3输出字号调整
11．3颜色
11．3．1彩色和黑白
11．3．2利用透明效果
11．4空间
11．4．1图形白边
11．4．2纵横坐标标注
11．5表现形式
11．5．1更多的表现形式
11．5．2科学数据可视化几点提示
11．5．3学习美观的图形
11．5．4使用其他软件
12图形用户接口(GUI)与GUIDE
12．1GUI、事件驱动和回调函数
12．2示例: 计数器
12．2．1通用控件
12．2．2回调函数
12．2．3数据交换
12．2．4定时器
12．2．5跨窗口显示
12．3更多的控件
12．4菜单和工具栏
12．5使用键盘和鼠标
13程序动态生成GUI
13．1控件种类
13．2示例: helloworld
13．3示例: 标准对话框
13．4示例: 使用表格
13．5示例: 标签页窗口
13．6示例: 动态控件
13．7示例: 页面布局
13．8示例: 综合布局
13．9程序中嵌入界面
14JAVA数据类型和可定制界面
14．1Java及其版本
14．2创建和访问Java对象
14．2．1Java对象
14．2．2javaObject/javaObjectEDT函数
14．2．3MATLAB/Java输入输出类型转换
14．2．4访问外部库
14．2．5Java对象的属性
14．3创建Java的GUI对象
14．3．1JavaFrame属性和javacomponent封装
14．3．2GUI对象属性的访问、修改和交互
14．3．3回到计数器
14．4修改MATLAB界面
14．5示例: 用MATLAB做个截屏工具
15文件管理
15．1路径访问
15．2临时文件
15．3文件压缩
15．4文件比较
15．5示例: 所有文件名称后加上日期
15．6示例: 读文件缓存程序
16简易文件读写
16．1save/load
16．2importdata
16．3csvread/csvwrite/xlsread/xlswrite
16．4xmlread/xmlwrite
16．5示例: 将MATLAB代码复制为带彩色字体
17字符串生成
17．1文件句柄操作与字符串操作
17．2字符串是整形数组
17．3字符串拼接、比较和空格的处理
17．3．1字符串拼接(［］/char/cellstr)
17．3．2字符串比较(strcmp/strfind/strrep)
17．3．3空格处理(deblank/strtrim)
17．4格式描述符与字符串生成
17．4．1int2str/num2str及格式输出
17．4．2sprintf、格式描述与数组
17．5特殊描述格式
17．5．1“%”、“＼”、“”与转义字符
17．5．2“＼n”与多行文本
17．5．3“*”字符与宽度、精度描述符外置
17．5．4“$”与序列顺序描述符
17．6示例: 输出程序自身的程序
18字符串读取与正则表达式
18．1strfind/strtok(字符级别处理)
18．2sscanf/textscan(字符串级别处理)
18．3正则表达式(词法级别处理)
18．4扩展阅读: 正则表达式、有限状态机与Stateflow
18．4．1新建Simulink及其Stateflow模块
18．4．2在Stateflow中建立初步模块
18．4．3将状态组合为子模块
18．4．4通过子模块组合，形成更大模块
18．4．5完成全部Stateflow模块，并输出参数
18．4．6连接Stateflow和Simulink模型
18．4．7讨论
19正则表达式使用
19．1regexp/regexprep输出参数使用
19．2分组和捕获
19．3优先选择最左端匹配
19．4回溯
19．5匹配优先和忽略优先
19．6环视
19．6．1示例: 多数值的字符串匹配
19．6．2示例: 考虑引号的字符串分割(按空格分割)
19．6．3示例: 考虑引号的字符串分割(按逗号分割)
19．7条件匹配
19．8动态正则表达式
19．8．1${cmd}示例: 将字符串替换为字符串长度(动态执行结果用于
被替换字符串)
19．8．2(??@)示例: 匹配正确汇总了总字符数目的字符串(动态执行
结果用于匹配字符串)
19．8．3(??)示例: 正确反映了总字符数目的字符串(动态分析匹配
字符串)
19．8．4(?@)示例: 正则表达式诊断(在匹配字符串中动态执行，
但丢弃结果)
19．8．5综合示例: 通过正则表达式增加行号
20读文本文件案例
20．1示例: 带标题栏的数组(importdata)
20．2示例: 非纯数值规则文本读取(textscan)
20．3示例: 文件预处理(fileread)
20．4示例: 读取按间隔分割文件(fgetl/frewind)
20．5示例: 文件读写模板(fscanf)
21综合案例(MATLAB帮助中“参阅”的统计)
21．1“参阅”统计
21．2主程序(函数调用和绘图)
21．3文件夹访问: 获取MATLAB目录下列出的函数
21．4字符串读取: 获取函数的“参阅”内容
21．5数据结构: 将函数的引用转换为数值格式
21．6数值计算与优化: 计算“参阅”可达矩阵
21．7写文件: 将函数及其引用的关系按graphviz格式输出
参考文献
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| 內容試閱：
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MATLAB既是一门编程语言，也是一种编程环境，形成集成的软件体系。由于“一切数据皆为数组”的数据类型设计、便于入门的动态类型和弱类型解释型语言、方便强大的图形绘制功能、丰富的工具箱支持，以及堪称典范的帮助系统，MATLAB业已发展为国际公认功能强大的工程计算软件。
这里简单介绍一下编写本书的初衷、内容和特点。
如今MATLAB相关书籍很多，极大地方便了用户学习和掌握这门语言。但大部分书籍着重介绍MATLAB函数，对于MATLAB语言环境下独特的编程思想和编程方法的讨论不是很多；部分书籍面向专业场景介绍MATLAB专业函数用法，对于通用场景的优化使用讨论也不多。
作者在学习和使用MATLAB过程中，一次次被其数组和图形系统的内在统一性及协调性所折服，由于其他书上很难找到这些资料，因此萌发了发掘其实现原理以及应用场景，编写一本书的想法。并不希望本书成为又一本MATLAB函数使用说明书，而希望其成为一本MATLAB技术说明书。其着眼点不在函数用法，而在MATLAB的内部实现原理、语言范式上，并通过构建一系列微型应用场景，比较多个程序，剖析MATLAB的独特用法。
全书主要由三部分构成，分别为通用编程、图形系统和文本IO。
第一部分是通用编程。其中剖析了“一切数据皆为数组”的内部实现，介绍了MATLAB数据内部存储结构、传值和写时复制机制等。以完全数为例，通过10种不同的实现方法，演示了向量化编程和数据流编程方法；详细解读了函数数据类型作为形参、作为返回值，以及作为高阶函数、作为闭包等用法，初步触及了函数式编程理念；通过闭包引出了面向对象编程方法，以银行账户为例，用MATLAB解读了封装、继承、动态绑定等，着重分析了MATLAB中值和句柄类的内部实现、面向对象编程方法等。
第二部分是图形系统。采用简单案例分析MATLAB中高阶图形函数后，详细介绍了MATLAB图形对象系统构成、对象句柄的获取和控制方法。作者构造了10个例子来揭示这些精细控制，如实现Word中的艺术字效果，用特殊线型绘图，将图例置于文字下方，在图形中显示表格等；作为工程应用，绘制美观图形可以让工作结果升华，作者从清晰、字体、颜色、空间和表现形式等5个方面解读了如何绘制美观的图形；最后介绍了构建用户界面，研究了6种方式实现控件句柄的获取和控制、Java数据类型和用Java定制界面的方法。
第三部分是文本IO。可能所有的工程问题，突破原理最后都只剩下了插值和IO。IO中难的是字符串生成，比字符串生成更难的是字符串读取。作者通过字符分割案例，以及7种不同的实现方法，比较了字符级别处理、字符串级别处理、词法级别处理方法。在词法级别处理中，深入介绍了正则表达式及其在MATLAB中的几个特殊扩展。最后给出了工作过程中抽象出来的几个小的读取文本案例，比如非纯数值规则文本读取、读取带注释文本、通过编写模板读取文件等。
本书最后一章为一个综合案例，在MATLAB帮助中，可以通过“参阅”(see also)从单个函数引申到一类函数。哪个函数“参阅”其他函数最多？哪个函数被“参阅”得最多？ 作者编写MATLAB程序进行了研究，这里涉及通用编程、图形界面、文本IO、算法等，同时通过例子加深了对MATLAB中强大帮助系统的理解。
作者在编写本书过程中找到了很多乐趣。如在写完全数中引出了数据流编程方法，作者突然想起Simulink就是这种架构，因此用Simulink建了一个完全数识别器；在编写正则表达式中，想起Stateflow就是有限状态机，因此又用Stateflow建了一个数字识别器。做完这些事情，再一次感受到了MATLAB的博大精深，对Simulink和Stateflow的认识也提高了一些。作者希望能找到更多志同道合的读者，一起挖掘和体会这些乐趣。
本书在编写过程中秉持三个特点。首先，它是一本研究性的书，很多功能作者没有直接给出结果，而是通过将相关概念一遍遍尝试，由MATLAB的输出给出结论。这可能给阅读带来一定困难，但作者希望这种写法对于真正想了解机理、编写更好程序的读者有用；其次，它是一本实用的书，对于每个研究得出的结果，作者构造了大量不超过50行代码的程序来展示这些研究成果，对冲研究性描述带来的阅读困难。这些程序对应于实用场景，比如用MATLAB实现指针和二叉树、滚动截屏、代码复制为彩色、做文件缓存等，小程序既反映了相应知识点，也可以在真实场景中应用；最后，书中嵌入了计算机知识的介绍，如数据流、函数式、面向对象编程范式、Knuth和TeX、John Conway的生命游戏、眼睛视觉与绘图颜色、Metapost/asymptote/Graphviz绘图软件等，希望能提升读者对计算机程序的兴趣。
为了在研究过程中，便于比较运行效率和输出内存结果，本书中案例和输出都是用MATLAB 2010b的32位版本实现的，这个版本很老，很多函数可能已经更新，或者有更好的。但作者相信，对于编程思想和编程方法的理解，是超越了版本号的。
由于作者水平有限，书中难免出现错误，恳请广大读者和同行批评指正，作者不胜感激。
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