Matlab教程Matlab入门图形教程
MATLAB是一款数学软件,主要用于算法开发、数据可视化等操作。MATLAB可谓博大精深。如果你想彻底掌握这个软件,你必须付出很多努力。本文为您带来了MATLAB入门教程,教您如何更快地学习MATLAB。
1.正确理解数值计算、数值分析和优化的一些理论
Matlab无非是数值计算或者优化,这也是Matlab的强项。Matlab有足够的工具箱来解决这些问题。但是在使用这些工具箱之前,我们应该先了解一些数值计算和优化理论。当程序遇到问题或计算结果不理想时,这一点尤为重要。很多情况下,不尽如人意的结果并不是自己理论的问题造成的,而是盲目或错误使用Matlab工具箱造成的。比如我做过一个单纯形法的优化程序,结果总是不尽如人意。这时,我不得不回到单纯形法是什么样的算法来考虑这个问题。最后发现目标函数的某一部分非常平缓。当然,更重要的是,如果你不懂理论,你根本不知道如何处理很多问题。一个学化学的学生曾经问我怎么写程序,说matlab肯定能写完。了解清楚之后,我意识到他想做的是一个有限的最小二乘法。但是他不知道什么是最小二乘法(因为他没怎么学过数学),当然也不能从这个问题入手。
2.在Matlab中理解时空转换
没有人强调这个问题,但我认为它相当重要。这里的关键点其实很简单,就是尽量减少重复计算,即使在多项式复杂度之内。重复计算的内容要适时保存在内存中,以后直接调用。一个程序可能重复运行几千次、几万次,一点点浪费的时间可能会被放大很多。我们可以扩展空间(记忆),但时间不行,所以大多数时候我们需要放弃空间,及时获得速度。
3.形成良好的编程标准
我想几乎每个学过编程的人都被这样警告过。更好的是,Matlab自带的编辑器可以自动缩进自己,程序非常易读。但是有些事情有些人从来没有注意到。比如变量名,一个好的变量名一定要有明确的含义,这样人们才能一目了然,否则在以后的修改和维护中就要花更多的时间去识别这些变量名的含义
4.如果你不假思索地得到一个任务,试着分解或转化这个问题。
它被称为程序,因为我们所做的是告诉计算机做什么和如何做。所以如果你脑子里不知道怎么解决这个问题,就更写不出程序了。找到想法的一般方法是分解问题,然后逐个分解。或者在特殊情况下,问题需要转化。
分解转化的第一步是把实际问题转化为数学问题。这一步可能已经完成,也可能没有完成。如果不是,那么这一步就叫做数学建模。大多数问题可以转化为两种问题,一种是优化问题,另一种是求解问题。如果你能知道你在优化或解决什么,问题就会简单得多
5.如果程序出错,但没有发现语法错误,请使用断点
编程最可怕的错误不是语法,而是逻辑错误,因为逻辑错误最难调试。断点是一个非常有用的工具。
6.如果尝试了很多方法都找不到错误,那就试试终极调试方法。所有语言都有这么强大的调试方法吗?没错。这个方法很简单,离开你的电脑,找个人,任何人,再把你的程序的思路讲一遍。越具体越好。很多时候,当你在讲解的时候,程序的错误会突然从脑海中冒出来。
7.理解一般和特殊之间的权衡
你可以写一个通用程序,也可以写一个特殊程序,这需要你的平衡。正常情况下,你可以研究一个特殊程序的结构来找到最快的算法,而一般程序是无法做到这一点的,因为需要考虑很多很多的特殊情况。
8.试着让你的程序更加通用
换句话说,试着让你的代码可重用。这样可以节省很多写程序的时间,你发现这些东西你都写了很多遍了。
9.尝试模块化你的程序
编写需要尽可能重复功能的程序,方便修改和维护。写函数的好处是一次只关注一个问题,但是如果把所有的东西都放在一个程序里,可能需要考虑的问题不止一个。
上述方法类似于归纳法,或学习方向。作为初学者,可以按照这个学习步骤来学习。有了这些学习步骤,你在学习过程中就不会再感到迷茫。
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