前　　言Essentials of MATLAB Programming, Third EditionMATLAB（MATrix LABoratory的簡(jiǎn)稱，即矩陣實(shí)驗(yàn)室）是由MathWorks公司開(kāi)發(fā)的專業(yè)工程與科學(xué)計(jì)算軟件，其最初的設(shè)計(jì)目的是進(jìn)行矩陣的數(shù)學(xué)運(yùn)算。然而，近年來(lái)，MATLAB逐漸發(fā)展成為一個(gè)能夠從根本上解決各種重要技術(shù)問(wèn)題并且極其靈活的計(jì)算系統(tǒng)。
MATLAB軟件執(zhí)行MATLAB語(yǔ)言編寫的程序，同時(shí)還提供十分豐富的預(yù)定義函數(shù)庫(kù)，簡(jiǎn)化編程過(guò)程，提高編程效率。與其他編程語(yǔ)言（如Fortran或C）相比，豐富的MATLAB庫(kù)函數(shù)能夠幫助用戶更容易地解決工程技術(shù)問(wèn)題。本書將基于MATLAB R2014b版本介紹MATLAB語(yǔ)言的特點(diǎn)，并展示如何使用它來(lái)解決經(jīng)典的技術(shù)問(wèn)題。
通過(guò)對(duì)MATLAB編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，學(xué)生將學(xué)會(huì)如何使用MATLAB編寫整潔、高效、文檔化的程序。另外，本書無(wú)意在此對(duì)所有的MATLAB函數(shù)逐一介紹，僅講解如何使用MATLAB編程，以及如何利用聯(lián)機(jī)幫助工具查找需要的MATLAB函數(shù)。
本書適合計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的大學(xué)一年級(jí)學(xué)生使用，可作為“編程與問(wèn)題求解導(dǎo)論”課程的教材。具體課時(shí)可安排9周，每周3小時(shí)。
第3版修訂本書適用于MATLAB R2014b及更高版本。MATLAB R2014b是MATLAB啟用新的H2圖形系統(tǒng)后的首個(gè)版本，其中H2圖形系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的圖形輸出效果。目前，圖形組件成為帶有句柄的MATLAB對(duì)象，其屬性可通過(guò)MATLAB對(duì)象標(biāo)記進(jìn)行訪問(wèn)。下面將為大家簡(jiǎn)單介紹此版本的修訂之處。
自上一版以來(lái)，面向?qū)ο笏枷牒兔嫦驅(qū)ο缶幊痰腗ATLAB實(shí)現(xiàn)越發(fā)成熟，在此將進(jìn)行詳細(xì)介紹。此外，仍對(duì)舊關(guān)鍵字–值方法提供支持。
前面章節(jié)大幅縮短，以便更合理地安排內(nèi)容讓大家理解和掌握重要部分�，F(xiàn)將分支部分和循環(huán)部分分別獨(dú)立成章，并將函數(shù)部分分為兩章進(jìn)行討論。
第3章著重介紹二維繪圖，并整理所有繪圖相關(guān)信息以確保大家理解。
第8章是對(duì)三維繪圖的拓展，該章有助于加強(qiáng)并深化學(xué)生對(duì)三維繪圖的學(xué)習(xí)和理解。
第9章介紹了最新的H2圖形的特征。
本書特色本書的特色在于不斷強(qiáng)調(diào)如何編寫可靠的MATLAB程序。無(wú)論是對(duì)于初學(xué)者，還是對(duì)于已有基礎(chǔ)的相關(guān)從業(yè)人員，本書都能給予一定的幫助。下面詳細(xì)介紹本書特色。
1.注重自頂向下的設(shè)計(jì)方法本書第4章介紹了一種自頂向下的設(shè)計(jì)方法，并將其運(yùn)用于書中的其余部分。首先，此方法鼓勵(lì)大家在開(kāi)始編程之前認(rèn)真考慮好如何設(shè)計(jì)程序，即重點(diǎn)需要弄清楚所要解決問(wèn)題的明確定義、所需的輸入和輸出等。其次，一旦清楚問(wèn)題定義，下面就是考慮如何逐步將任務(wù)成功地分解為較小的子任務(wù)，并將各個(gè)子任務(wù)作為單獨(dú)的子程序或函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。最后，要理解在編程過(guò)程中測(cè)試的重要性，不管是組件程序的單元測(cè)試，還是最終程序的詳細(xì)測(cè)試，都需要認(rèn)真進(jìn)行。
本書所講授的通用設(shè)計(jì)過(guò)程可概括如下。
（1）清楚地陳述所要解決的問(wèn)題。
（2）定義程序所需的輸入和產(chǎn)生的輸出。
（3）描述程序中的實(shí)現(xiàn)算法。涉及自頂向下設(shè)計(jì)和任務(wù)逐步分解，需用偽代碼或流程圖。
（4）將算法轉(zhuǎn)換成MATLAB語(yǔ)句。
（5）測(cè)試MATLAB程序，包括對(duì)特定函數(shù)的單元測(cè)試，以及不同數(shù)據(jù)集下最終程序的詳細(xì)測(cè)試。
2.注重函數(shù)本書重視函數(shù)的使用，其可在邏輯上將任務(wù)分解為更小的子任務(wù)，并具有數(shù)據(jù)隱藏的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，還強(qiáng)調(diào)了函數(shù)在組合到最終程序之前單獨(dú)測(cè)試的重要性。此外，本書介紹了使用函數(shù)所犯的常見(jiàn)錯(cuò)誤，以及如何避免這些錯(cuò)誤。
3.注重MATLAB工具本書介紹了如何正確使用MATLAB的內(nèi)置工具，使編程和調(diào)試更加容易。所涵蓋的工具包括編輯器/調(diào)試器、工作空間瀏覽器、幫助瀏覽器和GUI設(shè)計(jì)工具。
4.“良好編程習(xí)慣”框這些框用來(lái)突出良好的編程實(shí)踐。此外，在章節(jié)的最后會(huì)給大家總結(jié)良好編程習(xí)慣。下面是一個(gè)“良好編程習(xí)慣”框的示例。
良好編程習(xí)慣始終將if結(jié)構(gòu)的主體縮進(jìn)兩個(gè)或更多空格，以提高代碼的可讀性。
5.“編程誤區(qū)”框這些框用來(lái)突出常見(jiàn)的錯(cuò)誤，以便避免它們。下面是一個(gè)“編程誤區(qū)”框的示例。
編程誤區(qū)確保在前63個(gè)字符中變量名是唯一的。否則，MATLAB將無(wú)法分辨出它們之間的區(qū)別。
MATLAB編程的優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言相比，MATLAB在解決工程技術(shù)問(wèn)題方面具有諸多優(yōu)勢(shì)，下面重點(diǎn)介紹幾個(gè)。
1.易用性MATLAB是一種解釋型語(yǔ)言，如同各種版本的Basic語(yǔ)言。與Basic一樣，它也非常容易使用。該程序可作為便簽式計(jì)算器來(lái)求解在命令行輸入的表達(dá)式的值，或者用于執(zhí)行預(yù)先編寫好的大型程序。在內(nèi)置集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中，可以方便地編寫和修改程序，并使用MATLAB調(diào)試器來(lái)調(diào)試程序。正是基于這種語(yǔ)言的易用性，對(duì)于快速建立新程序的原型，它是一個(gè)理想的工具。
MATLAB還提供了許多程序開(kāi)發(fā)工具，包括集成的編輯器/調(diào)試器、在線文檔和手冊(cè)、工作空間瀏覽器以及大量示例。
2.平臺(tái)獨(dú)立性MATLAB支持多種操作系統(tǒng)，并提供了大量的平臺(tái)獨(dú)立措施。在撰寫本書時(shí)，Windows 7/8/10、Linux、Unix、Mac OS X 10.10和10.11等系統(tǒng)都支持MATLAB。對(duì)于MATLAB而言，在一個(gè)平臺(tái)上編寫的程序在其他平臺(tái)上一樣可以正常運(yùn)行，在一個(gè)平臺(tái)上編寫的數(shù)據(jù)文件在其