脑动力：MATLAB函数功能速查效率手册

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7.1.7  figure——创建窗口对象
【功能简介】创建图形窗口对象，可多次调用创建多个窗口，用句柄来区分不同窗口。
0 c4 c* D3 p' V9 R, v% k; V% {【语法格式】
1.figure或figure('PropertyName','PropertyValue')
0 m8 q) b4 s- C5 q* v; f, ]6 ~figure利用缺省属性值创建新的图形窗口对象，后者利用指定的属性值来创建图形窗口对象。h=figure可得到图形句柄，句柄值显示在窗口的标题栏中。如果句柄为1，标题栏显示为Figure 1。
  |8 I+ g* s, \3 q: y2.figure(h)
+ ?8 Y8 p) U, }MATLAB中的绘图和图形设置函数只针对当前窗口，如果句柄h表示的图形已经存在，则将该窗口指定为当前活动窗口，如果不存在，则创建一个句柄为h的图形窗口并将其指定为当前活动窗口。
# y+ f- G* H+ F6 j: A【实例7.7】创建两个图形窗口并画图。
>> a=figure                %创建第一幅图形
; A5 \/ h1 @+ g+ p0 ta =
     1
- E$ M6 V0 `; ^$ z8 a) T>> x=1:10;y=x;
  l& v5 b* X3 {>> plot(x,y);               
9 @6 f/ G# b5 o3 q) |  X3 T>> b=figure;                %创建第二幅图形
>> plot(x,y.^2);
2 _/ Z. o7 }+ L9 s# Q>> figure(a);grid on;        %为第一幅图添加网格线
执行结果如图7-7与图7-8所示。
5 Z5 w( @5 p7 m4 }

【实例分析】figure(a)指定第一个窗口为活动窗口，因此网格线的设置作用在第一幅图上。

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4 y" F. }' M, l; r8 ?9 C0 F 7.1.8  hold——图形保持
% E7 o0 H5 \/ z" e8 A9 C3 r【功能简介】需要在同一窗口绘制多个内容，用hold on来保持原图形，否则原图形会被新图形覆盖。
【语法格式】
hold on/hold off
6 S9 i  K' |( b. ?. o$ R7 g发出hold on后，系统会在保持原图形的基础上添加新图形，hold off关闭保持。
【实例7.8】在同一窗口下绘制正弦和余弦曲线。
>> x=0:.02:2*pi;
: q, R7 S7 ^, h>> y1=sin(x);
>> y2=cos(x);
5 v& s8 Z$ S) V  f' T. s>> plot(x,y1);
/ k$ u, j* b6 _, ?>> hold on;plot(x,y2);        %保持图形，继续绘图
执行结果如图7-9所示。
, K; w' `, _, Y5 B- ~
7 A6 j; E& ~/ c1 J【实例分析】利用hold on可以在同一窗口下绘制不同曲线，利用subplot可以在同一窗口下分割出不同区块分别绘制不同图形。

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7.1.9  fplot——描绘函数f(x)的曲线
【功能简介】在指定的范围内绘制出函数曲线。
【语法格式】
1.fplot(fun,limits)
- f* i, j7 {- Z% V* J在指定的范围limits内画出函数名为fun的曲线，其中limits是一个指定X轴范围的向量[xmin,xmax]或X轴和Y轴范围的向量[xmin,xmax,ymin,ymax]。fun的可能取值为M文件的函数名称、M文件函数或匿名函数句柄及可能传递给eval函数的带变量x的字符串，如'sin(x)'或'[sin(x),cos(x)]'。
对于向量x的每一个元素，函数f(x)必须返回一个行向量，如果输入x，f(x)返回向量[f1(x),f2(x),f3(x)]，那么当输入为x=[x1;x2]时，函数返回矩阵：
f1(x1) f2(x1) f3(x1)
! r8 c$ w9 t# yf1(x2) f2(x2) f3(x2)
格式变体：
        fplot(fun,limits,LineSpec)：用指定的线型LineSpec画出函数。
        fplot(fun,limits,tol)：用相对误差tol画出函数fun，默认误差为2e-3。
        fplot(fun,limits,tol,LineSpec)：用指定的误差tol和指定线型LineSpec画出函数fun。
2.plot(fun,limits,n)
+ P4 x0 B5 u/ [6 R- C当n≥1时，至少画出n+1个点，默认n值为1。最大步长不超过(1/n)*(xmax-xmin)。
3.[X,Y]=fplot(fun,limits,…)
+ |% B. J& ~5 F( @7 i5 Z/ B返回横坐标与纵坐标的值赋给X和Y，此时 fplot不画出图形，若想画出，可调用命令plot(X,Y)。
【实例7.9】在指定范围内画出MATLAB自带函数和匿名函数的图形。
>> hmp=@humps;                                        %humps是MATLAB自带函数
4 e( r6 L* m% a! v- \; E>> subplot(2,1,1);fplot(hmp,[0,1]);
>> sn=@(x) sin(1./x);                                %匿名函数f(x)=sin(1/x)
>> subplot(2,1,2);fplot(sn,[.01,.1]);;
执行结果如图7-10所示。

【实例分析】fun参数可以是函数句柄，也可以是M文件的函数名。

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7.2  特殊坐标图形
/ ~' w/ i4 ~+ K7 L本节将介绍特殊坐标图形的绘制以及具有图形填充、图形缩放或其他修改功能的函数。特殊的坐标图形包括对数坐标图形、条形图、阶梯图、离散数据图、饼图等。
* w" m; S% v% f7 h6 N7.2.1  loglog——绘制双对数坐标图形
: _. [: a4 q  g& u- ~' S' y1 C【功能简介】绘制双对数坐标图形。
0 m# H. Q+ u0 U; D) S- }- J【语法格式】
1.loglog(Y)
如果Y为实数，用每个值的索引与Y的每一列画出双对数图。
如果Y为复数，函数等价于loglog(real(Y),imag(Y))。
2.loglog(X1,Y1,…,Xn,Yn)
Xn与Yn成对出现，在同一坐标轴下按顺序对Xn和Yn画图。如果Xn或Yn其中一个为向量而另一个为矩阵，且向量长度与矩阵的行数或列数相同，则按照匹配的方向分解矩阵并画图。
! d3 P7 U; n& S格式变体：
$ x$ J; ~9 W& p+ Z3 E5 r1 ]2 P        loglog(X1,Y1,LineSpec)：LineSpec参数指定了线型、标记符号和画线的颜色。
" @: M5 d, U& W8 f- v( K3.loglog(…,'PropertyName','PropertyValue')
对函数生成的图形目标对象按照指定的属性和属性值进行设置。
【实例7.10】绘制指数函数的双对数坐标图。
, {, r( X* e: C" L>> x=logspace(-1,2);
2 b# g. [& h& o/ I0 I>> loglog(x,exp(x),'-s');grid on;        %指数函数
执行结果如图7-11所示。

【实例分析】logspace(-1,2)表示在1e-1到1e2的区间中生成50个对数等分点。

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7.2.2  semilogx——单对数坐标
1 F3 E& e, j2 A4 W【功能简介】绘制X轴对数图形。
【语法格式】
1.semilogx(Y)
绘图时X轴刻度为以10为底的常用对数，Y轴为线性刻度。Y为实数时，用每个值的索引和Y的列来画图，Y为复数时，semilogx(Y)等价于semilogx(real(Y),imag(Y))。
2.semilogx(X1,Y1,…,Xn,Yn)
6 @- H- U! l+ RXn与Yn成对出现，在同一坐标轴下按照顺序对Xn和Yn画图。如果Xn或Yn其中一个为向量而另一个为矩阵，且向量长度与矩阵的行数或列数相同，则按照匹配的方向分解矩阵并画图。
格式变体：
: l! y$ I7 c, J' ^8 p0 x. m        semilogx(X1,Y1,LineSpec)：LineSpec参数指定了线型、标记符号和画线的颜色。
3.semilogx (…,'PropertyName','PropertyValue')
* y7 d$ {/ C! S6 c对semilogx函数生成的图形目标对象按照指定的属性和属性值进行设置。
1 z# n6 {$ R6 e- M# c4 A# q【实例7.11】用两种方法绘制以10为底的对数函数。
) g, p9 s4 B5 p8 r: z7 l+ q5 e>> x=0:.1:5;
# Q3 c  |3 f5 R4 \: H3 h8 {0 k5 o>> subplot(2,1,1);plot(x,log10(x));                %用plot函数绘制对数
>> subplot(2,1,2);semilogx(x,log10(x));        %用semilogx绘制对数
9 j5 c( R$ y% k执行结果如图7-12所示。

【实例分析】semilogx函数将x轴用对数刻度显示。

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7.2.3  polar——绘制极坐标图
  f5 r9 ]4 J0 s$ \/ N【功能简介】绘制极坐标图。
【语法格式】
+ E+ U# \; S$ y' I% Y0 N1.polar(theta,rtho)
用极角theta和极径rtho画出极坐标图。theta为从x轴到指定矢量半径的夹角，单位为弧度，rtho为用数据空间单位指定的矢量半径。
% Z4 ^3 N0 ^% c2 [: F( [2.polar(theta,rtho,LineSpec)
LineSpec指定了画图的线型、标记符号和颜色。
8 O& d! B9 u, O! I, d: f【实例7.12】绘制简单的极坐标图。
>> t=0:.01:2*pi;
" T" \0 @, D& i( @) F>> y=sin(5*t);       
1 ^5 P& n& q0 C% }: u1 `/ ], J( V  z>> polar(t,y);        %绘制正弦函数y=sin(5x)的极坐标图
/ ?: U' u% Y; P. Q3 L执行结果如图7-13所示。

) E2 n' w9 ?+ C0 \: g1 E图7-13  y=sin(5x)的极坐标图
【实例分析】sin(5x)在[0,2*pi]内有5个周期。

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7.2.4  bar和barh——二维条形图
【功能简介】画二维条形图。
【语法格式】
9 g8 F* A# C# d0 M) f1.bar(Y)
4 `( M; c/ q1 @: [4 x$ e如果Y是一个向量，函数对Y中的每一个元素绘制直方图，如果Y是一个矩阵，函数将每一行作为一个向量绘制直方图，X轴上的值是向量中元素的索引。
2.bar(X,Y)
在指定的X上绘制直方图，X可以是非单调的，但不能含有相同的值。
2 f3 Z+ d: ^( E5 |格式变体：
: y4 X4 N/ Y% ], X$ g        bar(…,width)：width设置直方图的宽度，控制一组直方图之间的间隔。
* |. s8 m4 E( f. b: i5 L  s$ M4 I. b        bar(…,style)：style指定绘制曲线的类型，可取'grouped'、'stacked' 和'histc'等值，默认为'grouped'。
* ^, C6 A; t2 R2 T! s6 `9 g/ n3.barh(…)
barh语法格式与bar函数相同，bar绘制垂直直方图，barh绘制水平直方图。
9 b' H1 J$ j' ^( T  _【实例7.13】将同一组数据绘制成不同的直方图。
! W7 \) E' k5 b6 J$ s4 g6 B7 ]! x>> a=round(rand(4,2)*10)
a =
2 z0 T* z" H: T$ m0 @% h  e# l8 P6 h     9     1
3 k' Q/ b" \6 d+ c$ e3 l2 D     1     3
$ C% j# d7 z$ R; Z, {5 e/ e6 X     9     5
     6    10
>> subplot(2,2,1);bar(a,'grouped');        %绘制grouped类型的垂直直方图
* j+ m1 B& I3 O>> title('Group');
' y! e3 L- K: W5 Y3 s>> subplot(2,2,2);bar(a,'stacked');        %绘制'stacked'类型的垂直直方图
>> title('stacked');
>> subplot(2,2,3);barh(a,'stacked');        %绘制'stacked'类型的水平直方图
>> title('stacked');
2 w& Z4 @+ b2 g7 D' q) c' i% Z>> subplot(2,2,4);bar(a,1.5');                %绘制线宽为1.5的垂直直方图
>> title('width=1.5');
7 J, Y* f. O3 Z% O6 Y  A: q执行结果如图7-14所示。
0 u5 t- C) a8 [. i$ i& `3 x
# y+ _8 s* T% ]  w1 G
2 S( m2 ^# e; ?6 T) e图7-14  绘制直方图
, [' [3 A% b% [0 _4 c- |【实例分析】在stacked类型直方图中，同一组直方图是堆叠在一起的。

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7.2.5  stairs——阶梯图形
【功能简介】绘制阶梯图形。
【语法格式】
8 S3 Q! J" n$ p) `1.stairs(Y)
0 N. z0 E/ b- U. t. Q  z绘制矩阵Y中元素的阶梯图，对于矩阵的每一列绘制出一条横线。X轴上的值自动指定。
2.stairs (X,Y)
2 Y9 E' k2 C3 ?6 h6 o( ^6 F. y在指定的X上绘制Y中的元素。X与Y是长度相同的向量，或者Y为矩阵，X为向量，且满足length(x)=size(Y,1)。
& m+ }' E8 N9 {  ~% Z6 v: P格式变体：
1 K. ?. o. q2 e) m1 }$ |7 i        stairs (…,LineSpec)：LineSpec参数指定了曲线的线型、标记符号和画线的颜色。
【实例7.14】绘制正弦函数的阶梯图。
% ^7 [; `8 L1 A8 y2 e3 U) v>> x=-2*pi:.3:2*pi;
>> stairs(x,sin(x));        %正弦函数的阶梯图
+ g8 V+ R+ z: h0 \5 s& n  [执行结果如图7-15所示。
3 I, Y, A- q) m
8 y8 E, F" M9 `1 e3 B0 `图7-15  正弦函数的阶梯图
【实例分析】stairs函数绘制的阶梯图可以方便地看出函数值的变化。

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7.2.6  ezplot——隐函数图形绘制
2 I% ^. R) q4 r% {【功能简介】绘制隐函数图形。
/ y7 V- W: Y+ z【语法格式】
* L/ C2 w, M' h$ c) o  c1.ezplot(fun)
  ]) p( S: D0 `& ]/ }4 L% g在默认区间[-2*pi,2*pi]上绘制一元函数f=f(x)的图形。fun可以是函数的字符串形式，也可以是函数句柄。
格式变体：
5 e8 t$ q1 D2 r3 \1 z* k        ezplot(fun,[min,max])：在区间[min,max]上绘制函数f=f(x)的图形。
2.ezplot(fun)
3 O. J' |/ v% V4 C( l+ u8 C在默认区间[-2*pi,2*pi]上绘制函数f(x,y)=0的图形。fun可以是函数的字符串形式，也可以是函数句柄。
' ^6 o( w# f" s格式变体：
        ezplot(fun,[xmin,xmax,ymin,ymax])：在x和y的指定区间[xmin,xmax]和[ymin,ymax]上绘制f(x,y)=0的图形。
        ezplot(fun,[min,max])：指定x和y的区间均为[min,max]。
3.ezplot(funx,funy)
# P, b' @: g' t* G0 Z3 @在默认区间[0,2*pi]上绘制参数方程x=funx(t)和y=funy(t)的图形。
& ^$ l0 [3 @( e2 B9 e/ U3 w9 U格式变体：
- v. H1 b8 h6 V) B, E- Y. l* x        ezplot(funx,funy,[tmin,tmax])：在t的区间[tmin,tmax]上绘制参数方程的图形。
【实例7.15】隐函数绘制曲线。
>> colormap([0,0,1]);                %设置线条颜色
>> subplot(2,2,1);
>> ezplot('x^2+y^2/3-9');                %绘制椭圆
4 x8 r$ W. T( o" G) R>> subplot(2,2,2);
>> ezplot('x^2+y/3-2');                %绘制抛物线
( F8 a/ [( I+ O: T1 Y>> subplot(2,2,3);
>> ezplot('x^2-y^2-3');                %绘制双曲线
>> subplot(2,2,4);
>> ezplot('cos(t)','sin(t)^2');        %参数方程x=cos(t),y=sin2(t)
1 A7 ]3 N5 J$ ?1 C. g执行结果如图7-16所示。
2 ]- W* [; M6 e* o, u9 v9 [0 _
图7-16  隐函数绘制曲线
! g/ V$ n6 W% x" z4 N; G+ d【实例分析】参数方程的默认区间为[0,2*pi]，其余调用形式中自变量的默认区间为[-2*pi,2*pi]。

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7.2.7  fill——填充图形
, v" Q9 @+ f6 P" U! v6 @【功能简介】填充二维多边形。
【语法格式】
1.fill(X,Y,C)
用X和Y中的数据创建多边形，用C指定的颜色填充。C为色图向量或矩阵。如果C为行向量，则要求C的长度等于X和Y的列数，如果C为列向量，则要求C的长度等于X和Y的行数。
格式变体：
6 D+ b' g5 f+ Q) T        fill(X1,Y1,C1,X2,Y2,C2,…)：指定多个要填充的区域。
% `( ]9 ?$ E- Z" W+ O" m2.fill(X,Y,ColorSpec)
用ColorSpec指定的颜色填充指定的区域。
3.fill(…,'PropertyName','PropertyValue')
: ?- g( h. a3 x2 O$ o允许用户对一个patch图形对象设置属性的属性值。
8 {( S7 C+ E% ]【实例7.16】填充一个六边形。
>> t=(0:1/6:1)*2*pi;
% w2 V# v% h0 |# z! R1 D>> x=cos(t);
>> y=sin(t);
% d" M; A) g2 j; G+ S+ A>> fill(x,y,'m');        %用品红色填充六边形
执行结果如图7-17所示。

! P6 n, A' m% @1 C1 S
图7-17  填充六边形
【实例分析】x和y是两个向量，指定了一系列点，系统将这些点连接起来形成凸多边形。
2 }- i3 X0 M% |( Z3 B