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。
【语法格式】
9 s( j$ ^" j" ?4 J: u( a1.figure或figure('PropertyName','PropertyValue')
0 E7 f+ v+ j! b% nfigure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)
/ d1 K  B0 J( A, UMATLAB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。
【实例7.7】创建两个图形窗口并画图。
>> a=figure                %创建第一幅图形
a =
5 t! a5 B- j% q, J. x: Z     1
. `" h3 c5 z  f5 B- @* ?) ^! `>> x=1:10;y=x;
: T& i' h) P, l& ~0 H>> plot(x,y);               
>> b=figure;                %创建第二幅图形
# J+ g; e* ^; q$ q( o- u>> plot(x,y.^2);
>> figure(a);grid on;        %为第一幅图添加网格线
0 u) E4 V$ J# @& g9 ~0 J& j执行结果如图7-7与图7-8所示。
% g% T: a) s3 U$ q; X, G2 h8 y

9 S8 m9 t5 u1 D- J* ~【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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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。
$ q* u& ^2 U( ^3 d2 v9 F【语法格式】
3 C6 ]  h6 u0 V' Q2 chold 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。
/ p: y) T) e/ A3 a3 |2 j2 ?! w9 [, c【实例7.8】在同一窗口下绘制正弦和余弦曲线。
1 P; _& l. D0 [1 O>> x=0:.02:2*pi;
7 a( P2 V3 ~8 Q) d5 C>> y1=sin(x);
>> y2=cos(x);
>> 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。

【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)
, H0 Z9 q1 j! H1 y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)]'。
1 \% X0 j( r- F$ U* t& o* E9 R5 K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)
f1(x2) f2(x2) f3(x2)
8 D/ C: y% _* S7 g3 G2 r1 r格式变体：
8 L' X7 l  [# e0 h. f        fplot(fun,limits,LineSpec)：用指定的线型LineSpec画出函数。
# E! d9 k4 K& S- {4 t        fplot(fun,limits,tol)：用相对误差tol画出函数fun，默认误差为2e-3。
8 K4 N. j/ N. f+ b1 e        fplot(fun,limits,tol,LineSpec)：用指定的误差tol和指定线型LineSpec画出函数fun。
" i# `+ s/ F1 Y! d, q, y2.plot(fun,limits,n)
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,…)
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)。
; x, p- S8 X; L+ a2 D$ |) D【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。
6 w( \- J. a+ G& p; L4 e; \>> hmp=@humps;                                        %humps是MATLAB自带函数
>> subplot(2,1,1);fplot(hmp,[0,1]);
: q! S. [/ r5 y; \% }# I>> sn=@(x) sin(1./x);                                %匿名函数f(x)=sin(1/x)
. ]: u& D3 t  G3 L2 q* v/ L. r>> subplot(2,1,2);fplot(sn,[.01,.1]);;
执行结果如图7-10所示。
8 h* q7 u* m0 Y! U" I# n3 d( C
( ~3 Y0 Q, i! \【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
. x3 a, n' @. o, G9 f: o, D! \5 {. u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。
! v( \3 J+ }6 T5 {0 E) j7.2.1  loglog——绘制双对数坐标图形
% o# r( g5 {$ L3 N( G3 O* L- K【功能简介】绘制双对数坐标图形。
; y1 K- a& s2 g/ |【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))。
' g: y/ M5 v  K* T2.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。
& w$ f8 y2 G6 ?( J6 N* u格式变体：
0 \9 G1 i: N4 u% m2 f        loglog(X1,Y1,LineSpec)：LineSpec参数指定了线型、标记符号和画线的颜色。
9 l6 a8 e4 W, y# H0 H6 F3.loglog(…,'PropertyName','PropertyValue')
" `# _1 F5 P) B' V) C3 l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。
, ?/ s5 C- `  e/ ?) D- v+ T6 E【实例7.10】绘制指数函数的双对数坐标图。
>> x=logspace(-1,2);
>> loglog(x,exp(x),'-s');grid on;        %指数函数
执行结果如图7-11所示。
7 t* h% `; {4 V4 @& ]
1 B. D8 L3 b: g, Z7 s【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
/ n5 ]8 O) m+ A$ R8 V【功能简介】绘制X轴对数图形。
/ m9 ?5 k: x- S' ]$ O【语法格式】
% }- d$ O/ |3 B% {( @' m& n1.semilogx(Y)
# p4 g4 b4 J' \# j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)
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。
& R7 _; a6 w0 H$ I  A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。
' |2 `' W' P# e/ |; _3.semilogx (…,'PropertyName','PropertyValue')
1 ~0 y0 m/ {$ ~* _4 a& I) H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。
3 R; z* a3 b& M; @: T1 X7 Z【实例7.11】用两种方法绘制以10为底的对数函数。
' q: i1 g0 a5 s0 X' {) m>> x=0:.1:5;
>> subplot(2,1,1);plot(x,log10(x));                %用plot函数绘制对数
+ o$ E$ A- b2 L9 e2 D, J# `  z4 O>> subplot(2,1,2);semilogx(x,log10(x));        %用semilogx绘制对数
执行结果如图7-12所示。

7 Q6 b) L( ?% `2 J【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
【功能简介】绘制极坐标图。
# x: Q: G$ L( ]: J) z# u【语法格式】
1.polar(theta,rtho)
0 |4 V4 T" ~3 I1 _  z- U' F& w8 R* n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。
8 {" T7 E1 g( p5 K4 u2.polar(theta,rtho,LineSpec)
: m  x' r, K9 W% N# Y, ~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。
>> t=0:.01:2*pi;
$ W! Y( `9 }$ t9 [, a! w>> y=sin(5*t);       
* G. l% `4 M3 a+ h6 A5 K2 h7 |>> polar(t,y);        %绘制正弦函数y=sin(5x)的极坐标图
  ~, o$ ~$ @; y) h- m执行结果如图7-13所示。

图7-13  y=sin(5x)的极坐标图
- G' t& |. v/ ]( K' N, C【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】
1.bar(Y)
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。
0 \/ f# }' v# R) U8 x格式变体：
0 w# ]5 |9 F- M7 \. u        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。
【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)
; @/ `% m! z( C; ca =
     9     1
     1     3
     9     5
& G6 l! O+ f( m& v- U     6    10
>> subplot(2,2,1);bar(a,'grouped');        %绘制grouped类型的垂直直方图
4 v! v6 G% |- z+ a, a4 p- h' z>> title('Group');
! h  T/ f( B  ^! i- J) Y6 y( E>> subplot(2,2,2);bar(a,'stacked');        %绘制'stacked'类型的垂直直方图
" c  t* c7 S& e" {" n2 Y: u>> title('stacked');
>> subplot(2,2,3);barh(a,'stacked');        %绘制'stacked'类型的水平直方图
>> title('stacked');
>> 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');
# `, B  [: }& G0 b7 N执行结果如图7-14所示。
3 Z! D" [& h0 d" {3 ?  Q8 s" O
7 V) o; k' g3 {- P; J5 X1 j9 K$ S
: z$ }/ O- V( U* u2 o" c3 b5 L图7-14  绘制直方图
4 ], q5 m1 u. U  t【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。
! m1 T% y9 S! \: h7 u  R8 w

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7.2.5  stairs——阶梯图形
. W. _: d1 H: j7 T; n% Q【功能简介】绘制阶梯图形。
2 r, _6 F" X5 v- w) |: ~【语法格式】
" }( A- f0 i7 ~# m- w1.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。
2.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)。
- @/ t, v! ~1 T7 {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。
3 a* T+ g" Z: z) I>> x=-2*pi:.3:2*pi;
! ]  v- P4 v& a! G>> stairs(x,sin(x));        %正弦函数的阶梯图
执行结果如图7-15所示。

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
【功能简介】绘制隐函数图形。
【语法格式】
1.ezplot(fun)
/ @- ]5 p/ |  d9 k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。
: n4 ~$ d. s( W$ ?4 o  Y格式变体：
        ezplot(fun,[min,max])：在区间[min,max]上绘制函数f=f(x)的图形。
2.ezplot(fun)
/ V1 x6 o; m; A. R: V. c/ r+ ]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。
% T. r: p" d4 U" g格式变体：
9 W* ^5 {) J: ~+ Y        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]。
2 C' J5 u4 L; e3.ezplot(funx,funy)
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。
9 o4 _: T$ |& P0 ^8 q" P格式变体：
        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。
: o: R. \) D0 M/ P0 P9 t" r7 C+ d>> colormap([0,0,1]);                %设置线条颜色
>> subplot(2,2,1);
+ y  E5 W; H6 s; L1 @# l# \>> ezplot('x^2+y^2/3-9');                %绘制椭圆
# y. c3 D& b$ J3 H>> subplot(2,2,2);
2 G+ ^2 f* C- y2 C>> ezplot('x^2+y/3-2');                %绘制抛物线
$ f6 {& H! g2 S>> subplot(2,2,3);
- F- w6 A! G/ S! C>> ezplot('x^2-y^2-3');                %绘制双曲线
# i0 n- S2 L9 M/ |  w>> subplot(2,2,4);
>> ezplot('cos(t)','sin(t)^2');        %参数方程x=cos(t),y=sin2(t)
4 Q3 ?' y6 K/ w3 Y执行结果如图7-16所示。

# W$ d1 V+ A" j" u0 K4 b- B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。
【语法格式】
7 \5 ~! ~. @- D  H0 n1.fill(X,Y,C)
0 R0 F! _# f0 H6 |% j- Q) M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。
. \( z8 ~' u7 H- C6 W; i& O格式变体：
3 y5 G- o$ H4 g  `/ S  ~0 _! L        fill(X1,Y1,C1,X2,Y2,C2,…)：指定多个要填充的区域。
2.fill(X,Y,ColorSpec)
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。
7 m7 g' ]2 ~" Q' j' V3 \& }【实例7.16】填充一个六边形。
>> t=(0:1/6:1)*2*pi;
$ A* W1 c9 n9 g/ r! a5 \- [>> x=cos(t);
0 b- e3 u2 T' I& f( o8 M, U>> y=sin(t);
5 j8 C( k# X* `& l>> fill(x,y,'m');        %用品红色填充六边形
9 F  N' {6 N; _& J3 R4 W4 B: [/ B! {执行结果如图7-17所示。
3 v, s4 u3 c) q! |! {. M* y$ t* g

图7-17  填充六边形
9 q" `( V0 O% l# h1 j【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。
1 e/ O9 Y4 A9 k