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
- c1 ]% e, n/ _【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。
6 S) j: l- Y7 D/ j【语法格式】
1.figure或figure('PropertyName','PropertyValue')
' H+ N; A: u& ^. v2 w7 bfigure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。
2.figure(h)
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。
3 E5 C6 s8 _$ G! X! n: Z【实例7.7】创建两个图形窗口并画图。
. N) a1 c: s% h4 f. e) ^$ f7 O7 k>> a=figure                %创建第一幅图形
a =
     1
/ d! N9 A& V+ o>> x=1:10;y=x;
( b2 x; [; b  T5 m. X3 M3 ]+ v>> plot(x,y);               
  i! m0 D- H( G) g8 a>> b=figure;                %创建第二幅图形
% ^/ Z6 P2 v* S4 J. S5 W>> plot(x,y.^2);
& g; d  H" p" f8 D7 y9 D) L>> figure(a);grid on;        %为第一幅图添加网格线
" @8 j- t% T# |) e& u9 [执行结果如图7-7与图7-8所示。
1 f: Q9 W, O) ?% r% g+ y9 h
8 |4 \0 J" [: ~2 {' Y$ _
【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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' v+ q8 z+ C/ X! c; q. k 7.1.8  hold——图形保持
【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。
1 V: h$ j4 x( U5 `7 s. C  ~【语法格式】
hold on/hold off
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。
. ?, t. a; \0 ^& [! Q- z【实例7.8】在同一窗口下绘制正弦和余弦曲线。
7 V; b7 H. b2 Y! c2 R$ s* H>> x=0:.02:2*pi;
2 O& [; Y: G1 o# D& r7 q7 H>> y1=sin(x);
/ X/ d( P0 M( D& ^+ D$ P* Z) O5 ~>> y2=cos(x);
3 k$ u% R3 Q8 F2 w. W7 I7 `>> plot(x,y1);
>> hold on;plot(x,y2);        %保持图形，继续绘图
执行结果如图7-9所示。
' Q$ U0 Q, x6 D' p
1 b. p2 t9 y# V+ v( w$ S9 o【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
+ X, |% X; e0 O2 Z3 y, y【功能简介】在指定的范围内绘制出函数曲线。
【语法格式】
' W' }. O/ h) k' |9 H2 H" f1.fplot(fun,limits)
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：
; L0 x7 o1 R- t+ Q. w$ k+ ^f1(x1) f2(x1) f3(x1)
- A& M0 t' ]# m7 Y- I9 Gf1(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)
6 I4 f& t) D" J* p  P- t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,…)
( ]+ `1 }+ [" Y6 y- _; `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。
  j  E1 f$ B3 \: b>> hmp=@humps;                                        %humps是MATLAB自带函数
4 Y3 G0 [7 f  ?7 N>> subplot(2,1,1);fplot(hmp,[0,1]);
>> sn=@(x) sin(1./x);                                %匿名函数f(x)=sin(1/x)
# q5 r) G  a# |% M! ]  ^>> subplot(2,1,2);fplot(sn,[.01,.1]);;
执行结果如图7-10所示。
3 n: z; k$ F6 \. p$ a* d. Y
【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
+ R6 t& Q1 a- M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。
" Y; y: {9 N* ^) Y9 m+ L: M7.2.1  loglog——绘制双对数坐标图形
【功能简介】绘制双对数坐标图形。
【语法格式】
; `  j9 @2 l0 ?8 g7 ?- Y# ?& t5 L1.loglog(Y)
4 j( L$ \/ b6 P; _% H' j5 ?/ f% S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))。
  m' g0 {5 A4 r4 j0 k2.loglog(X1,Y1,…,Xn,Yn)
4 E. D$ D% F2 |$ _1 ~+ w" kXn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。
格式变体：
        loglog(X1,Y1,LineSpec)：LineSpec参数指定了线型、标记符号和画线的颜色。
/ A8 d  N, X5 `, [- @3.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。
8 t, z. @& |2 x/ Z% \- g【实例7.10】绘制指数函数的双对数坐标图。
9 t% _' s! }2 D; P/ M8 l2 e>> x=logspace(-1,2);
  y" C3 w6 T# h9 i& Z+ F>> loglog(x,exp(x),'-s');grid on;        %指数函数
执行结果如图7-11所示。
" o4 e' F5 g% s, G+ ^! O' T
【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
【功能简介】绘制X轴对数图形。
【语法格式】
& E5 J; r) G! r1.semilogx(Y)
! }! w) O! V* f( n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)
+ k% i2 x% W( H4 z# \Xn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。
% b3 P& T6 C3 r8 c; w% ?* d- f9 {格式变体：
        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')
$ J% @) M* H$ J9 i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。
【实例7.11】用两种方法绘制以10为底的对数函数。
7 r( t" n. M( s# Y4 z' o) k, D>> x=0:.1:5;
>> subplot(2,1,1);plot(x,log10(x));                %用plot函数绘制对数
( Y2 A9 t  t6 x: Y9 M>> subplot(2,1,2);semilogx(x,log10(x));        %用semilogx绘制对数
/ e' E9 J" {% t7 M, b执行结果如图7-12所示。
4 I4 w& h2 b9 x8 [. W, v
【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
: ]1 o6 E1 F( I) Z! W8 |  F【功能简介】绘制极坐标图。
【语法格式】
1.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。
0 ^5 D( e- ]% C2.polar(theta,rtho,LineSpec)
LineSpec指定了画图的线型、标记符号和颜色。
【实例7.12】绘制简单的极坐标图。
1 U) S, l6 w7 }- {; {4 X' w>> t=0:.01:2*pi;
, i9 c) G# K- m>> y=sin(5*t);       
>> polar(t,y);        %绘制正弦函数y=sin(5x)的极坐标图
' N$ M8 z9 o: g+ _执行结果如图7-13所示。

' _5 i+ g$ d7 s图7-13  y=sin(5x)的极坐标图
6 n* n4 n$ l, ^3 D8 w0 y【实例分析】sin(5x)在[0,2*pi]内有5个周期。
& l, F* Y( g: w0 S+ R1 C/ y

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7.2.4  bar和barh——二维条形图
  Y. f7 o, M1 [) M: j+ V2 V【功能简介】画二维条形图。
【语法格式】
( \' Z0 R9 e2 ?6 g1 E" Y; a9 O1 n- @1.bar(Y)
' M" Y* Q& ~0 o' E* J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。
# X. k9 X, B) u& W' ?: N" b2.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。
. x1 j# q: D" X& c* [格式变体：
( Q& e! S4 C: k0 [$ W        bar(…,width)：width设置直方图的宽度，控制一组直方图之间的间隔。
        bar(…,style)：style指定绘制曲线的类型，可取'grouped'、'stacked' 和'histc'等值，默认为'grouped'。
3.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。
# C5 }/ C- A0 q# B' h2 ~5 m. e【实例7.13】将同一组数据绘制成不同的直方图。
>> a=round(rand(4,2)*10)
a =
     9     1
( g! j1 h- c  b( `     1     3
1 |7 Q4 S2 Q( r* Z' }# A$ K- \0 I     9     5
     6    10
1 _6 Q2 l! L! i% @>> subplot(2,2,1);bar(a,'grouped');        %绘制grouped类型的垂直直方图
>> title('Group');
# P$ U7 E* B% u. Z  ?6 |, F>> subplot(2,2,2);bar(a,'stacked');        %绘制'stacked'类型的垂直直方图
>> title('stacked');
5 h+ s" r% I/ A1 f9 o>> subplot(2,2,3);barh(a,'stacked');        %绘制'stacked'类型的水平直方图
5 }; a+ Q) {% W; H>> title('stacked');
>> subplot(2,2,4);bar(a,1.5');                %绘制线宽为1.5的垂直直方图
1 e8 Z3 ?) ^+ k0 w) w( k>> title('width=1.5');
  N5 s+ _4 O, g执行结果如图7-14所示。


8 f  d, ?$ ]9 m# X# ^" L: g图7-14  绘制直方图
【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。
2 {; _8 b+ ?" ^# I8 b【语法格式】
, M4 Y) Q6 h; q; H1.stairs(Y)
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。
% v; T1 b! Y/ j9 V3 Z- G2.stairs (X,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)。
格式变体：
        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。
>> x=-2*pi:.3:2*pi;
8 h% I9 I3 ]0 v# ~$ G$ a7 Z6 U>> stairs(x,sin(x));        %正弦函数的阶梯图
- [( k# Z- ?* i! W  ~执行结果如图7-15所示。

! ^0 u3 k' ~( F6 q图7-15  正弦函数的阶梯图
. O7 E9 x4 u8 X* W- m/ Y【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
- F7 N' K! O- n1 d. h7 g【功能简介】绘制隐函数图形。
【语法格式】
& [( k. l  I+ r- g9 C9 I9 Z1.ezplot(fun)
+ G3 k8 }' q1 d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。
& a3 T3 W. n, S2 c格式变体：
; {0 F" G2 p0 G! }        ezplot(fun,[min,max])：在区间[min,max]上绘制函数f=f(x)的图形。
2.ezplot(fun)
$ ^- l$ L  F) }: U9 B  O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。
格式变体：
6 N. t5 N; D* e8 i        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。
0 K; e4 T  G+ d9 }: G5 p        ezplot(fun,[min,max])：指定x和y的区间均为[min,max]。
3 T' ~  v& E, U, U; n9 u: M3.ezplot(funx,funy)
2 l1 X" Z2 i& r2 ?6 n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。
格式变体：
1 [: s( N$ c% z7 _) P- I        ezplot(funx,funy,[tmin,tmax])：在t的区间[tmin,tmax]上绘制参数方程的图形。
9 A" C# t+ G1 A0 J- b2 F【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
>> subplot(2,2,2);
>> ezplot('x^2+y/3-2');                %绘制抛物线
>> subplot(2,2,3);
0 r0 i3 T6 J5 y& h1 f>> ezplot('x^2-y^2-3');                %绘制双曲线
>> subplot(2,2,4);
( ~0 \/ I" R0 D8 X>> ezplot('cos(t)','sin(t)^2');        %参数方程x=cos(t),y=sin2(t)
( W6 H$ N$ @  L% H执行结果如图7-16所示。

图7-16  隐函数绘制曲线
【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
【功能简介】填充二维多边形。
, V! S, ]: k1 o: T6 K0 |+ [6 g2 z  X【语法格式】
1.fill(X,Y,C)
- k( J/ M1 }9 z8 w) q/ N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。
" r6 v- _/ s1 F& Y  M. @. C* u格式变体：
        fill(X1,Y1,C1,X2,Y2,C2,…)：指定多个要填充的区域。
2.fill(X,Y,ColorSpec)
- y/ F( ]$ P. w# g2 u* v用ColorSpec指定的颜色填充指定的区域。
3.fill(…,'PropertyName','PropertyValue')
允许用户对一个patch图形对象设置属性的属性值。
【实例7.16】填充一个六边形。
" k- `: T" @; [>> t=(0:1/6:1)*2*pi;
>> x=cos(t);
$ W& B* d. g9 C+ v- o>> y=sin(t);
>> fill(x,y,'m');        %用品红色填充六边形
执行结果如图7-17所示。

% w$ F; B) B4 l# Y& y% _
图7-17  填充六边形
, p) t+ S( C5 g【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。
" r! p* S+ l1 @