Matlab工程計算

《Matlab工程計算》是2008年由清華大學出版社出版的圖書，作者是史密斯。

基本介紹

• 書名：Matlab工程計算
• 作者：(D.M.)(Smith)史密斯
• ISBN：9787302178224
• 頁數：422 
• 定價：49.80 元
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2008
• 開本：16開

內容簡介

《Matlab工程計算》介紹了工程計算中的一些基本概念及其其MATLAB實現。它採用將電腦程式設計院的基本思想融入到MATLAB的內容之中的介紹方法，首先從總體上介紹有關計算的概念，在每台然後討論該概念的MATLAB實現，並給出相關的MATLAB模板或代碼清單

每一章都會討論一個有針對性的工程實例，以增強讀者解決實際問題的能力。同時，章後面提供了大量容易上手的練習，讀者可依此檢驗對本章內容的掌握程度。《Matlab工程計算》還一本具有很少或者根本沒有計算經驗的工程專業初學者，不僅介紹了計算的基本概念、MATLAB實現，更提供了大量的MATLAB模板、代碼清單及工程實例向我們展示了計算的強大力量。《Matlab工程計算》的前身是作者在喬治來工學院為工程師們介紹科學計算的課程式講義，它經過了不斷的修改和完善。

因此，《Matlab工程計算》非常適合作為工程式計算機專業學生系統學習的教材同時也可發作為廣大科技工作撐握MALAB計算工具的自學用書。

作者簡介

（美）DavidM．Smith，自1997年從工業界退休以後，DavidSmith直在給喬治亞工學院的工程師們講授計算機科學的入門課程。在此之前，他曾經在LockheedMartin公司工作了31年，主要是作為系統和軟體專家在該公司喬治亞州瑪麗埃塔分部從事智慧型系統的研究工作。DavidSmith在設計和開發C130J、C-27J、F-22和C-5飛機的套用軟體方面做出過突出貢獻，他曾是PilotAssociate計畫的技術負責人，該研究項目由美國國防高級研究計畫署發起。總共耗資42000000美元。

Smith先生在南安普敦大學獲航空工程專業的學士學位。在倫敦皇家學院獲控制系統專業的碩士學位。

編輯推薦

《Matlab工程計算》是一本具有很少或者根本沒有計算經驗的工程專業初學者，進人科學計算領域的優秀書籍。書中不僅介紹了計算的基本概念、MATLAB實現，更提供了大量的MATLAB模板、代碼清單及工程實例，向我們展示了計算的強大力量。

《Matlab工程計算》的前身是作者在喬治亞工學院為工程師們介紹科學計算的課程講義，它經過了不斷的修改和完善，非常適合作為工程計算專業學生系統學習的教材，也可以作為廣大科技工作者掌握MATLAB計算工具的自學用書。

目錄

第1章計算機和編程概述1

1.1背景1

1.2計算機體系結構的發展歷史2

1.2.1Babbage差分機2

1.2.2Colossus3

1.2.3vonNeumann結構4

1.3今天的計算機系統4

1.3.1計算機硬體5

1.3.2計算機存儲器6

1.3.3計算機配置7

1.3.4計算機軟體8

1.3.5電腦程式的執行12

1.4MATLAB程式的執行13

1.5問題求解13

1.6本章小結14

1.7自測題14

第2章MATLAB入門17

2.1程式設計語言背景19

2.1.1抽象19

2.1.2算法19

2.1.3程式設計範式20

2.2基本數據操作20

2.2.1啟動與關閉MATLAB21

2.2.2變數賦值21

2.2.3數據類型23

2.2.4類與對象24

2.3MATLAB用戶界面24

2.3.1Command視窗25

2.3.2CommandHistory視窗26

2.3.3Workspace視窗27

2.3.4CurrentDirectory視窗31

2.3.5Document視窗31

2.3.6Graphics視窗32

2.3.7Editor視窗33

2.3.8Start按鈕33

2.4腳本34

2.4.1文本檔案34

2.4.2創建腳本34

2.4.3當前目錄35

2.4.4運行腳本35

2.4.5腳本中的標點36

2.4.6腳本調試36

2.5工程實例——太空飛行器發射37

2.6本章小結39

2.7特殊字元、保留字和函式40

2.8自測題40

第3章數組43

3.1概念：使用內置函式44

3.2概念：數據集合44

3.2.1數據抽象44

3.2.2同類集合44

3.3MATLAB向量44

3.3.1創建向量45

3.3.2向量尺寸46

3.3.3向量索引46

3.3.4縮短向量47

3.3.5向量操作48

3.4工程實例——力與力矩55

3.5MATLAB數組57

3.5.1數組的性質57

3.5.2創建數組58

3.5.3獲取數組中的元素59

3.5.4從數組中移除元素60

3.5.5數組操作60

3.6工程實例——計算土壤體積68

3.7本章小結70

3.8特殊字元、保留字和函式71

3.9自測題72

第4章流程控制79

4.1概念：代碼塊80

4.2常用的條件執行模組80

4.3if語句81

4.3.1通用模板82

4.3.2在MATLAB中的實現82

4.3.3重要思想84

4.4switch語句85

4.4.1通用模板85

4.4.2在MATLAB中的實現86

4.5循環概述87

4.6for循環87

4.6.1for循環的通用模板88

4.6.2在MATLAB中的實現88

4.6.3索引的實現89

4.6.4跳出for循環90

4.7while循環90

4.7.1while循環的通用模板91

4.7.2while循環在MATLAB中的實現91

4.7.3Loop-and-a-Half在MATLAB中的實現92

4.7.4跳出while循環93

4.8工程實例——液面的計算93

4.9本章小結96

4.10特殊字元、保留字和函式96

4.11自測題97

第5章函式105

5.1概念：抽象與封裝105

5.2函式的黑箱觀點106

5.3在MATLAB中的實現106

5.3.1通用模板106

5.3.2函式定義107

5.3.3保存並使用MATLAB函式108

5.3.4調用函式108

5.3.5返回多個結果109

5.3.6輔助(局部)函式110

5.3.7MATLAB函式中的封裝110

5.3.8全局變數111

5.4工程實例——測量固態物體112

5.5本章小結113

5.6特殊字元、保留字和函式114

5.7自測題114

第6章字元串121

6.1字元串的概念：映射和轉換122

6.2在MATLAB中的實現123

6.2.1串的切片和連線124

6.2.2算術運算和邏輯運算124

6.2.3一些有用的函式125

6.3格式轉換函式125

6.3.1把數字轉換成字元串125

6.3.2把字元串轉換成數值126

6.4字元串操作128

6.4.1簡單的數據輸出：disp()函式128

6.4.2複雜輸出128

6.4.3串比較129

6.5串數組130

6.6工程實例——加密131

6.7本章小結135

6.8特殊字元、保留字和函式135

6.9自測題136

第7章元胞數組和結構141

7.1概念：異類集合142

7.2元胞數組142

7.2.1創建元胞數組142

7.2.2訪問元胞數組143

7.2.3使用元胞數組145

7.2.4元胞數組的操作145

7.3MATLAB中的結構146

7.3.1單個結構的創建和存取146

7.3.2構造函式148

7.4結構數組150

7.4.1創建結構數組150

7.4.2訪問結構元素151

7.4.3結構的操作154

7.5工程實例

——梁結構的裝配156

7.6本章小結160

7.7特殊字元、保留字和函式160

7.8自測題161

第8章檔案輸入輸出169

8.1概念：串列輸入輸出(I/O)170

8.2MATLAB工作空間I/O171

8.3高級I/O函式171

8.3.1考察數據171

8.3.2Excel電子數據表172

8.3.3含分隔設定的文本檔案

——僅含數值數據174

8.4低級檔案I/O175

8.4.1打開與關閉檔案175

8.4.2讀取文本檔案176

8.4.3讀取文本檔案的例子176

8.4.4寫文本檔案178

8.5工程實例

——電子表格數據179

8.6本章小結181

8.7特殊字元、保留字和函式181

8.8自測題182

第9章遞歸185

9.1概念：激活棧186

9.1.1堆疊186

9.1.2激活棧187

9.1.3函式實例187

9.2遞歸定義187

9.3在MATLAB中實現遞歸函式188

9.4異常190

9.4.1過去的處理方法190

9.4.2異常的一般實現190

9.4.3在MATLAB中的實現191

9.5包裝函式193

9.6尾遞歸195

9.7互遞歸197

9.8生成遞歸197

9.9遞歸示例198

9.9.1回文檢測198

9.9.2斐波那契級數198

9.9.3函式的零點200

9.10工程實例——機械手運動202

9.11本章小結206

9.12特殊字元、保留字和函式206

9.13自測題206

第10章解題原則211

10.1簡單問題的求解212

10.2解題步驟的結合212

10.3操作概述212

10.3.1基本算術操作213

10.3.2把元素插入數據集合213

10.3.3遍歷數據集合215

10.3.4創建數據集合218

10.3.5數據集合的映射221

10.3.6過濾數據集合222

10.3.7匯總數據集合224

10.3.8搜尋數據集合225

10.3.9數據集合排序227

10.4大型問題的求解227

10.5工程實例——地理政治學數據處理229

10.6本章小結233

10.7自測題234

第11章繪圖237

11.1基本繪圖238

11.1.1圖——繪圖容器238

11.1.2增強繪圖效果的簡單函式238

11.1.3一個圖形中的多幅圖——子圖239

11.1.4手動編輯圖形240

11.2二維繪圖242

11.2.1簡單繪圖242

11.2.2繪圖選項243

11.2.3參數化繪圖246

11.2.4其他二維繪圖功能247

11.3三維繪圖248

11.3.1線性三維圖248

11.3.2線性參數化三維曲線圖249

11.3.3其他三維繪圖功能251

11.4曲面繪圖251

11.4.1基本功能251

11.4.2簡單練習251

11.4.3參數化三維曲面256

11.4.4旋轉體260

11.4.5其他三維曲面繪圖功能264

11.4.6複合曲面的組合264

11.5工程實例

——地理數據可視化266

11.5.1分析數據267

11.5.2顯示數據268

11.6本章小結270

11.7特殊字元、保留字和函式

——二維270

11.8特殊字元、保留字和函式

——三維271

11.9自測題272

第12章矩陣277

12.1概念：行為抽象278

12.2矩陣操作278

12.2.1矩陣乘法278

12.2.2矩陣除法280

12.2.3矩陣指數運算280

12.3在MATLAB中的實現281

12.3.1矩陣乘法281

12.3.2矩陣除法282

12.4坐標旋轉283

12.4.1二維旋轉284

12.4.2三維旋轉287

12.5求解聯立線性方程組290

12.5.1相交線290

12.5.2曲線擬合292

12.6工程實例294

12.6.1陶瓷合成294

12.6.2電路分析295

12.7本章小結297

12.8特殊字元、保留字和函式297

12.9自測題297

第13章圖像301

13.1圖像的性質302

13.2圖像類型302

13.2.1真彩圖像303

13.2.2灰度圖像303

13.2.3索引圖像303

13.2.4首選圖像格式304

13.3讀取、顯示與寫入圖像304

13.4圖像操作305

13.4.1縮放圖像305

13.4.2色彩遮蔽307

13.4.3拼圖製作311

13.4.4生成萬花筒圖像315

13.4.5曲面上的圖像317

13.5工程實例——邊緣檢測320

13.6本章小結323

13.7特殊字元、保留字和函式323

13.8自測題323

第14章聲音的處理327

14.1聲音的物理性質327

14.2錄音和回放328

14.3在MATLAB中的實現329

14.4時域操作330

14.4.1聲音的剪輯和連線330

14.4.2音樂背景知識333

14.4.3改變聲音頻率的粗糙方法334

14.4.4改變聲音頻率的精細方法335

14.5快速傅立葉變換338

14.5.1背景知識338

14.5.2在MATLAB中的實現339

14.5.3簡單頻譜分析340

14.6頻域操作342

14.6.1分析樂器的聲音342

14.6.2將聲音插入頻譜345

14.6.3頻譜操作347

14.7工程實例——石油鑽塔結構的整體性349

14.8本章小結351

14.9特殊字元、保留字和函式351

14.10自測題352

第15章數值方法355

15.1插值356

15.1.1線性插值356

15.1.2三次樣條插值358

15.1.3外推360

15.2曲線擬合360

15.2.1線性回歸361

15.2.2多項式回歸362

15.2.3實際套用364

15.3數值積分366

15.3.1求解完全積分366

15.3.2連續積分問題367

15.4數值微分369

15.4.1差分表達式370

15.4.2在MATLAB

中的實現371

15.5工程實例

——分析火箭數據372

15.6本章小結377

15.7特殊字元、保留字和函式377

15.8自測題377

第16章排序385

16.1算法代價度量386

16.1.1BigO算法的具體例子386

16.1.2複雜算法分析388

16.2數據排序算法388

16.2.1插入排序389

16.2.2冒泡排序390

16.2.3快速排序392

16.2.4原地置換快速排序394

16.2.5歸併排序395

16.2.6桶排序396

16.3性能分析397

16.4排序算法套用398

16.4.1使用MATLAB內部排序算法399

16.4.2插入排序401

16.4.3冒泡排序401

16.4.4快速排序401

16.4.5歸併排序401

16.4.6桶排序401

16.5工程實例

——選擇國家或地方401

16.6本章小結404

16.7特殊字元、保留字和函式404

16.8自測題404

附錄AMATLAB特殊字元、保留字和函式407

附錄BASCII字元集419

附錄C數的內部表示421

……