薛定宇教授大講堂（卷Ⅰ）：MATLAB程序設計 ( 簡體 字) |
| 作者：薛定宇 | 類別：1. -> 工程繪圖與工程計算 -> Matlab |
| 譯者： |
| 出版社：清華大學出版社 |  3dWoo書號： 51480
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NT售價： 345 元 |
| 出版日：7/1/2019 |
| 頁數：250 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787302518686 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
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| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：科學運算問題是每個理工科學生和科技工作者在課程學習、科學研究與工程實踐中常常會遇到的問題，不容回避。對于非純數學專業的學生和研究者而言，從底層全面學習相關數學問題的求解方法并非一件簡單的事情，也不易得出復雜問題的解。所以，利用當前最先進的計算機工具，高效、準確、創造性地求解科學運算問題是一種行之有效的方法，尤其能夠滿足理工科人士的需求。
作者曾試圖在同一部著作中敘述各個數學分支典型問題的直接求解方法，通過清華大學出版社出版了《高等應用數學問題的 MATLAB求解》。該書從 2004年出版之后多次重印再版，并于 2018年出版了第 4版，還配套發布了全新的 MOOC課程 ?，一直受到廣泛的關注與歡迎。首次 MOOC開課的選課人數接近 14000人，教材內容也被數萬篇期刊文章和學位論文引用。
從作者首次使用 MATLAB語言算起，已經有 30年的時間了，通過相關領域的研究、思考與一線教學實踐，積累了大量的實踐經驗資料。這些不可能在一部著作中全部介紹，所以與清華大學出版社策劃與編寫了這套“薛定宇教授大講堂”系列著作，系統深入地介紹基于 MATLAB語言與工具的科學運算問題的求解方法。
本系列著作不是原來版本的簡單改版，通過十余年的經驗和資料積累，全面貫穿 “再認識 ”的思想寫作此書，深度融合科學運算數學知識與基于 MATLAB的直接求解方法與技巧，力圖更好地詮釋計算機工具在每個數學分支的作用，幫助讀者以不同的思維與視角了解工程數學問題的求解方法，創造性地得出問題的解。
本系列著作卷 I可以作為學習 MATLAB入門知識的教材與參考書，也為讀者深入學習與熟練掌握 MATLAB語言編程技巧，深度理解科學運算領域 MATLAB的應用奠定一個堅實的基礎。后續每一卷試圖對應一個數學專題或一門數學課程進行展開。整套系列著作的寫作貫穿“計算思維”的思想，深度探討該數學專題的問題求解方法。本系列著作既適合于學完相應的數學課程之后，深入學習利用計算
. MOOC網址：https://www.icourse163.org/learn/NEU-1002660001
·ii·薛定宇教授大講堂（卷 I）：MATLAB程序設計
機工具的科學運算問題求解方法與技巧，也可作為相應數學課程同步學習的伴侶，在學習相應課程理論知識的同時，側重學習基于計算機的數學問題求解方法，從另一個角度觀察、審視數學課程所學的內容，擴大知識面，更好地學習、理解并實踐相應的數學課程。
本書是系列著作的卷 I。本書系統介紹 MATLAB語言編程方法，首先介紹 MATLAB語言的常用數據結構和語句結構，然后介紹矩陣的代數運算、超越函數的計算方法與數據處理的方法，并介紹 MATLAB的流程控制結構與應用、MAT-LAB函數編寫與調試等編程技巧、MATLAB的科學可視化方法。本書還介紹 MAT-LAB語言的接口設計、面向對象的程序設計方法與圖形用戶界面設計方法等，旨在為讀者繼續學習科學運算或其他領域的知識奠定較好的基礎。
值此系列著作付梓之際，衷心感謝相濡以沫的妻子楊軍教授，她數十年如一日的無私關懷是我堅持研究、教學與寫作工作的巨大動力。
薛定宇 2019年 5月 |
內容簡介：MATLAB語言是進行科學計算的利器。本書系統地論述了 MATLAB的功能及使用 MATLAB語言編程的方法。本書內容包括 MATLAB語言的常用數據結構和語句結構、矩陣的代數運算、超越函數的計算方法與數據處理的方法、 MATLAB語言的流程控制結構與應用、 MATLAB函數編寫與調試，以及 MATLAB的科學可視化方法。此外，本書還介紹了 MATLAB語言的接口設計、面向對象的程序設計方法與圖形用戶界面設計方法等。
本書可作為一般讀者學習和掌握 MATLAB語言的工具書，也可作為高等學校理工科各類專業本科生與研究生學習計算機數學語言（MATLAB）的教材。 |
目錄：第1章計算機數學語言概述1
1.1數學問題計算機求解概述1
1.1.1為什么要學習計算機數學語言·1
1.1.2數學問題的解析解與數值解·4
1.1.3數學運算問題軟件包發展概述·5
1.1.4常規計算機語言的局限性7
1.2計算機數學語言簡介8
1.2.1計算機數學語言的出現8
1.2.2有代表性的計算機數學語言·9
1.3科學運算問題的三步求解方法10本章習題12第2章MATLAB語言程序設計基礎13
2.1MATLAB命令窗口與基本命令14
2.1.1變量名命名規則14
2.1.2保留的常數·15
2.1.3顯示格式的設置16
2.1.4底層操作系統命令16
2.1.5MATLAB的工作環境設置17
2.1.6MATLAB的工作空間與管理18
2.1.7MATLAB的其他輔助工具18
2.2常用數據結構·19
2.2.1數值型數據·19
2.2.2符號型數據·20
2.2.3任意符號型矩陣的生成22
2.2.4符號型函數·22
2.2.5整型變量與邏輯變量22
2.2.6數據結構類型的識別23
·iv·薛定宇教授大講堂（卷I）：MATLAB程序設計
2.2.7矩陣的維數與長度23
2.3字符串數據結構·24
2.3.1一般字符串的表示24
2.3.2字符串的處理方法24
2.3.3字符串的轉換與讀寫方法26
2.3.4字符串命令的執行27
2.3.5MuPAD接口函數的編寫·27
2.4其他常用數據結構28
2.4.1多維數組·28
2.4.2單元數組·29
2.4.3表格數據·30
2.4.4結構體·32
2.4.5其他數據結構33
2.5MATLAB的基本語句結構·33
2.5.1直接賦值語句33
2.5.2函數調用語句34
2.5.3多樣的函數調用機制34
2.5.4冒號表達式·34
2.5.5子矩陣的提取35
2.5.6等間距行向量的生成36
2.6數據文件的讀取與存儲36
2.6.1數據文件的讀取與存儲命令·36
2.6.2文件讀寫的底層方法37
2.6.3Excel文件的讀取與存儲·38本章習題39
第3章基本數學運算·42
3.1矩陣的代數運算·42
3.1.1矩陣的轉置、翻轉與旋轉·42
3.1.2矩陣的加減乘除運算44
3.1.3復數矩陣及其變換45
3.1.4矩陣的乘方與開方45
3.1.5矩陣的點運算47
3.2矩陣的邏輯運算與比較運算47
3.2.1矩陣的邏輯運算47
3.2.2矩陣的比較運算483.2.3矩陣元素的查詢命令48
3.2.4屬性判定語句49
3.3超越函數的計算·49
3.3.1指數與對數函數的計算50
3.3.2三角函數的計算50
3.3.3反三角函數的計算52
3.3.4矩陣的超越函數52
3.4符號表達式的化簡與變換54
3.4.1多項式的運算54
3.4.2三角函數的變換與化簡55
3.4.3符號表達式的化簡55
3.4.4符號表達式的變量替換56
3.4.5符號運算結果的轉換56
3.5基本數據運算·57
3.5.1數據的取整與有理化運算57
3.5.2向量的排序、最大值與最小值58
3.5.3數據的均值、方差與標準差·59
3.5.4質因數與質因式60
3.5.5排列與組合·61本章習題62
第4章MATLAB語言的流程結構64
4.1循環結構·64
4.1.1for循環結構·64
4.1.2while循環結構·66
4.1.3迭代方法的循環實現67
4.1.4循環結構的輔助語句69
4.1.5向量化編程實現69
4.2條件轉移結構·71
4.2.1簡單的條件轉移結構71
4.2.2條件轉移結構的一般形式72
4.2.3分段函數的向量化表示74
4.3開關結構·75
4.4試探結構·77本章習題78
·vi·薛定宇教授大講堂（卷I）：MATLAB程序設計
第5章函數編寫與調試80
5.1MATLAB的腳本程序·80
5.2MATLAB語言函數的基本結構81
5.2.1函數的基本結構81
5.2.2函數名的命令規則83
5.2.3函數編寫舉例83
5.3函數編寫的技巧·86
5.3.1遞歸調用·86
5.3.2可變輸入輸出個數的處理87
5.3.3輸入變元的容錯處理89
5.3.4全局變量·89
5.3.5存取MATLAB工作空間中的變量90
5.3.6匿名函數與inline函數·91
5.3.7子函數與私有函數93
5.4MATLAB程序的調試·93
5.4.1MATLAB程序的跟蹤調試93
5.4.2偽代碼與代碼保密處理96
5.5MATLAB實時編輯器·96
5.5.1實時文檔編輯界面97
5.5.2建立一個簡單的文檔97
5.5.3嵌入代碼的運行98
5.5.4在實時編輯器中嵌入其他對象·99
5.5.5實時編輯文檔的輸出101本章習題101
第6章二維圖形繪制·105
6.1二維曲線的繪制·105
6.1.1二元數據的曲線繪制105
6.1.2數學函數的曲線繪制108
6.1.3分段函數的曲線繪制108
6.1.4二維圖形的標題處理109
6.1.5多縱軸曲線的繪制111
6.2圖形修飾·112
6.2.1利用界面工具的修飾113
6.2.2LATEX支持的修飾命令·115
6.2.3數學公式疊印與宏包設計1166.3其他二維圖形繪制語句117
6.3.1極坐標曲線的繪制117
6.3.2離散信號的圖形表示118
6.3.3直方圖與餅圖120
6.3.4填充圖·122
6.3.5對數坐標圖·123
6.3.6誤差限圖·124
6.3.7動態軌跡顯示124
6.3.8二維動畫的顯示124
6.4圖形窗口的分割·125
6.4.1規范分割·125
6.4.2任意分割·126
6.5隱函數繪制及應用128
6.6圖像的顯示與簡單處理130
6.6.1圖像的輸入·130
6.6.2圖像的編輯與顯示131
6.6.3顏色空間轉換132
6.6.4邊緣檢測·132
6.6.5直方圖均衡化133
6.7MATLAB圖形的輸出方法·134
6.7.1圖形輸出菜單與應用134
6.7.2圖形輸出命令135本章習題136
第7章三維圖形表示·138
7.1三維曲線繪制·138
7.1.1三維曲線繪制命令138
7.1.2已知數學函數的三維曲線繪制·139
7.1.3三維填充圖·140
7.1.4三維直方圖與餅圖140
7.1.5條帶圖·142
7.2三維曲面繪制·144
7.2.1網格圖與表面圖144
7.2.2表面圖的陰影與光照147
7.2.3圖像文件的三維表面圖149
7.2.4已知函數的表面圖150
·viii·薛定宇教授大講堂（卷I）：MATLAB程序設計
7.2.5散點數據的表面圖繪制151
7.3三維圖形視角設置152
7.3.1視角的定義·152
7.3.2三視圖的設置153
7.3.3任意視角的設置153
7.4其他三維繪圖·154
7.4.1等高線·154
7.4.2矢量圖·155
7.4.3三元隱函數的繪圖156
7.4.4參數方程的表面圖158
7.4.5復變函數的三維表面圖158
7.4.6球面與柱面·159
7.4.7Voronoi圖與Delaunay剖分·161
7.5三維圖形的特殊處理163
7.5.1三維曲面的旋轉163
7.5.2坐標軸變換的三維曲面164
7.5.3三維圖形的剪切165
7.5.4三維表面圖貼面處理166
7.6四維圖形繪制·167
7.6.1切片圖·167
7.6.2體視化界面·168
7.6.3三維動畫的制作與播放169本章習題171
第8章MATLAB語言與其他語言的接口·173
8.1C語言環境下提供的MATLAB變量格式及函數概述·174
8.1.1編譯程序的環境設置174
8.1.2Mex下的數據結構175
8.1.3Mex文件的結構176
8.1.4Mex文件的編寫方法與步驟·179
8.2不同數據結構的Mex處理180
8.2.1不同類型輸入輸出變元的處理·181
8.2.2字符串變量的讀寫181
8.2.3多維數組的處理183
8.2.4單元數組的處理184
8.2.5MAT文件的讀寫方法·1858.3C程序中直接調用MATLAB函數187
8.4MATLAB函數的獨立程序轉換191本章習題192
第9章面向對象程序設計基礎193
9.1面向對象編程的基本概念193
9.1.1類與對象·193
9.1.2類與對象數據結構194
9.2類的設計·195
9.2.1類的設計方法195
9.2.2類的定義與輸入196
9.2.3類的顯示·197
9.3重載函數的編寫·198
9.3.1加法的重載函數編寫198
9.3.2合并同類項的化簡函數199
9.3.3減法重載函數200
9.3.4乘法重載函數200
9.3.5乘方運算重載函數202
9.3.6域的賦值與提取203
9.4類的繼承與擴展·203
9.4.1擴展類的定義與顯示204
9.4.2ftf對象的連接重載函數205
9.4.3分數階傳遞函數的頻域分析·207本章習題208
第10章MATLAB的圖形用戶界面設計技術209
10.1MATLAB語言圖形界面編程基礎·209
10.1.1MATLAB圖形界面中各對象的關系·209
10.1.2窗口對象及屬性設置210
10.1.3窗口的常用屬性211
10.1.4對象屬性的讀取與修改·213
10.1.5簡易對話框215
10.1.6標準對話框及其調用216
10.2MATLAB圖形界面設計基本控件·219
10.2.1MATLAB支持的基本控件219
10.2.2控件的常用屬性221
10.2.3控件句柄的獲取221
·x·薛定宇教授大講堂（卷I）：MATLAB程序設計
10.3圖形用戶界面設計工具Guide222
10.4圖形用戶界面的高級技術·231
10.4.1菜單系統的設計231
10.4.2工具欄設計232
10.4.3ActiveX控件的嵌入與編程234
10.5工具箱的集成與發布·235本章習題235參考文獻·237
MATLAB函數名索引·239術語索引·245 |
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