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
+ K# M$ m- D' R( Z【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】
+ v$ B9 p" M# ^' |- C4 x( `7 t1 @& [; y1.figure或figure('PropertyName','PropertyValue')
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。
2.figure(h)
( r9 \( ?8 P' Y2 {  PMATLAB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。
* c- @) ]  D' ~9 L2 Q: \【实例7.7】创建两个图形窗口并画图。
>> a=figure                %创建第一幅图形
# Z! S  L- |( U8 P3 f% l0 n% y: ?1 Va =
     1
" ~5 Q+ d) y  o! V) a. l>> x=1:10;y=x;
>> plot(x,y);               
>> b=figure;                %创建第二幅图形
>> plot(x,y.^2);
>> figure(a);grid on;        %为第一幅图添加网格线
9 a3 I) f5 `3 ?' F. T" R! x; `执行结果如图7-7与图7-8所示。


. `( w7 d3 t0 P( _4 H【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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" K, l. z  W+ E* ~5 v5 Z 7.1.8  hold——图形保持
: ^  S; [, E9 O【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。
. u1 @3 O  i% x【语法格式】
: Y% M* C# H2 _; ]8 Y, ghold on/hold off
/ C- v  v2 d6 t+ c4 t% E: t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。
6 Y' R4 @8 `/ w% t$ O3 z【实例7.8】在同一窗口下绘制正弦和余弦曲线。
, g0 n: B; l6 L- Z/ Y: N>> x=0:.02:2*pi;
>> y1=sin(x);
>> y2=cos(x);
>> plot(x,y1);
* E/ B# _  i9 h- e; N$ u>> hold on;plot(x,y2);        %保持图形，继续绘图
. c. h; c7 }. i3 H7 L' E3 x) R) z执行结果如图7-9所示。
* ~* d3 Y* E  a: E: n+ N/ Z
【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)
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)]'。
0 x, i4 ~1 {  c2 Y) [. B% ?  j5 b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)
9 v% ~% l/ D2 c" I3 d$ {% wf1(x2) f2(x2) f3(x2)
; s* m7 }5 a5 t2 {, ?, H9 D格式变体：
$ Q1 d: h; `; H7 q        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)
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)。
! O! \# e! Y1 j# S3.[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)。
8 Q+ A# ]  B/ {# C* v4 X【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。
0 A0 O5 `: H( p. H" p5 M4 u# A>> hmp=@humps;                                        %humps是MATLAB自带函数
>> subplot(2,1,1);fplot(hmp,[0,1]);
>> sn=@(x) sin(1./x);                                %匿名函数f(x)=sin(1/x)
9 p( V' b/ b( q; p0 C4 t>> subplot(2,1,2);fplot(sn,[.01,.1]);;
执行结果如图7-10所示。
! g' U& ]& X6 \& q' a5 N; [+ M5 B6 l
【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
$ F9 D3 j4 c& ~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。
7.2.1  loglog——绘制双对数坐标图形
5 _; ]' H; g3 W& p8 I9 P/ ^5 F【功能简介】绘制双对数坐标图形。
' T6 a2 e" e( B( X2 ]. A& a+ p【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))。
8 ^0 g# e# ]; X, `) ?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。
# B+ T9 l: ?0 ?+ B格式变体：
+ \8 H) L; i7 W# ?" p- b& y9 S        loglog(X1,Y1,LineSpec)：LineSpec参数指定了线型、标记符号和画线的颜色。
3.loglog(…,'PropertyName','PropertyValue')
2 ?4 g: l  z  F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。
>> x=logspace(-1,2);
% o! P; I- G- r% O>> loglog(x,exp(x),'-s');grid on;        %指数函数
执行结果如图7-11所示。
9 d, F$ u0 r3 f3 f
【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。
# C1 K" O7 O' A3 E9 D【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)
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。
格式变体：
+ T( h8 T' E/ ]& i1 K1 L! Z' t        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')
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。
/ B' v! P# z- O【实例7.11】用两种方法绘制以10为底的对数函数。
>> x=0:.1:5;
>> 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
. z# ?2 `/ j, y9 h0 o) \: f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
【功能简介】绘制极坐标图。
  y# v5 _1 s- s【语法格式】
1.polar(theta,rtho)
' c  D+ y2 T; C# Q' u, [( L( X) @8 Q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。
2.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。
/ @& R, V- X; C. q3 I>> t=0:.01:2*pi;
>> y=sin(5*t);       
9 Z1 ~  ~3 n0 d( E>> polar(t,y);        %绘制正弦函数y=sin(5x)的极坐标图
执行结果如图7-13所示。
0 |* o1 e$ N( Z6 e; K. X. X
图7-13  y=sin(5x)的极坐标图
( q2 V. s3 j! v【实例分析】sin(5x)在[0,2*pi]内有5个周期。
6 _# g. i, H) ~3 o

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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)
0 h2 m" d3 R4 b  J7 `$ U( i% F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)
  C$ {% d3 R, }1 ?+ o  T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。
格式变体：
1 _3 q* k6 E( M2 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'。
2 c1 m, ~7 Q8 X. Z( u3.barh(…)
! Q1 E, v+ j9 Q( ]5 _6 p; W0 \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。
2 {6 Z' T# a: x3 E4 T) {$ ?5 e0 ?>> a=round(rand(4,2)*10)
a =
8 Y7 g3 E, U" A9 i) x* l     9     1
5 ?6 w& \) K5 F1 W" S" j: |     1     3
( V6 ~' ?+ U/ G  r+ ^     9     5
     6    10
>> subplot(2,2,1);bar(a,'grouped');        %绘制grouped类型的垂直直方图
>> title('Group');
>> subplot(2,2,2);bar(a,'stacked');        %绘制'stacked'类型的垂直直方图
* `- c2 [' `, E/ E: \  a+ e>> title('stacked');
: u7 J( H4 T" |>> 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
8 Z8 b- k& ?, D( F  b2 d# s0 B>> title('width=1.5');
" F% m! M* l7 a- i! w$ l8 l5 I执行结果如图7-14所示。

) S, m5 F4 U! e* ^( k
图7-14  绘制直方图
8 _2 G' D$ W* F+ q* q【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。
( b# A( B) {; n# c. F

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7.2.5  stairs——阶梯图形
【功能简介】绘制阶梯图形。
! m5 B* k3 }  E0 t3 F【语法格式】
( S* G2 s+ g+ |3 u) l: ^1.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。
, K7 [' V0 b7 q; B2.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。
4 u. T- k& ^6 p/ C9 _5 \% W>> x=-2*pi:.3:2*pi;
# o3 b# g( [% I5 r( f6 p, P>> stairs(x,sin(x));        %正弦函数的阶梯图
% ]* ^, O6 c+ B, e. C( d, H执行结果如图7-15所示。
6 L/ D" ?4 ]- E4 U  ~' M% T
. U  R% `& d7 i; N7 |图7-15  正弦函数的阶梯图
* x8 u# ]/ }7 ?8 \【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
+ N' d/ M! ^, P; n' h【功能简介】绘制隐函数图形。
【语法格式】
- U6 w0 p* E0 D; D/ _; H7 f1.ezplot(fun)
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：
' t5 ~+ w1 c+ O$ P; X- j% O        ezplot(fun,[min,max])：在区间[min,max]上绘制函数f=f(x)的图形。
2.ezplot(fun)
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：
$ `" a7 i) l' q" r% F9 j0 p        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)
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：
" @5 z( W, w, ], y  e9 t        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
0 q1 `- S" w$ b>> subplot(2,2,1);
>> ezplot('x^2+y^2/3-9');                %绘制椭圆
. J7 s/ L+ s) r! u6 B+ z>> subplot(2,2,2);
4 y1 Z: c  s' |7 {( O3 b* I+ m+ l>> ezplot('x^2+y/3-2');                %绘制抛物线
>> subplot(2,2,3);
>> ezplot('x^2-y^2-3');                %绘制双曲线
& l. [( L/ U" |+ {: v; I>> subplot(2,2,4);
>> ezplot('cos(t)','sin(t)^2');        %参数方程x=cos(t),y=sin2(t)
执行结果如图7-16所示。
) h+ U+ E$ a& F" \: A0 l# V$ M
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
% \3 h- ?1 H% h( |/ {3 g【功能简介】填充二维多边形。
2 X# B3 n* E# H7 \$ K【语法格式】
! S3 J- P8 d7 j. T) x1.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。
  V: x4 |6 o; o0 F3 g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)
用ColorSpec指定的颜色填充指定的区域。
3.fill(…,'PropertyName','PropertyValue')
0 @6 ^# U9 B2 g* l2 o允许用户对一个patch图形对象设置属性的属性值。
# z4 O0 S  }0 B# g. d【实例7.16】填充一个六边形。
$ Q* `8 ?5 B% V$ A>> t=(0:1/6:1)*2*pi;
>> x=cos(t);
) t& ~' _+ q: `8 k' V) n/ f>> 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。

/ \$ n8 U( T+ Y: U+ [
图7-17  填充六边形
* W! l; R( y/ u1 p. K9 v, Y; k【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。