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 U8 ?$ n$ x4 p# w1 g! c( t【语法格式】
1.figure或figure('PropertyName','PropertyValue')
4 ]0 x" F! \) G- t. w' ^7 f1 E8 ofigure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)
! k- @( M: s" |% KMATLAB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( E7 u# d+ q7 f; D' Ja =
( B! H2 d# J8 K* N$ R     1
2 l  N5 t4 L3 q! q+ ?2 Y+ W>> x=1:10;y=x;
>> plot(x,y);               
: t( l3 A. O0 \: l, S( a  l>> b=figure;                %创建第二幅图形
6 x7 K% c/ C' A0 K) ]: `% t8 Q>> plot(x,y.^2);
  }' V. C; x( ^# K) U; |>> figure(a);grid on;        %为第一幅图添加网格线
* Y! K0 Q1 W. |9 ?" E7 ^' X执行结果如图7-7与图7-8所示。


【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。
* m. K  h. L/ D5 w; @( }9 l, }【语法格式】
hold on/hold off
- g5 @+ Z" y4 Q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。
4 S7 T+ _8 s$ W6 {1 G【实例7.8】在同一窗口下绘制正弦和余弦曲线。
4 k( [+ \- v: l/ x( \>> x=0:.02:2*pi;
>> y1=sin(x);
( p$ G0 |4 W9 v/ V- }- E>> y2=cos(x);
>> plot(x,y1);
( f; n8 U6 Z' Q  q$ g>> hold on;plot(x,y2);        %保持图形，继续绘图
执行结果如图7-9所示。
6 e2 Z) X4 j, |! a+ L6 a9 ?
  D% Y7 W: Y9 F. x% _【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
) y  a& f  s" \7 A( y【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)
/ L* \% H0 X( R9 |, \" M! ~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)]'。
& t! j2 O# d- [% J/ V* h& f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)
* r& x- l! m3 t9 h) T6 X2 Of1(x2) f2(x2) f3(x2)
格式变体：
        fplot(fun,limits,LineSpec)：用指定的线型LineSpec画出函数。
# n" M4 a. k' V: Z0 b$ m4 n        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。
7 b* M- \$ E8 T4 r; 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,…)
& K3 C& M( Y$ M3 h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)。
* `" n3 u0 [' @9 V* Q5 |0 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。
. W, D) r# Y  p4 r0 F; t>> 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)
! q7 K1 K4 b$ i8 ?) k$ o>> subplot(2,1,2);fplot(sn,[.01,.1]);;
' v& s; X5 F. h. K* y/ p/ }/ j执行结果如图7-10所示。
8 J6 o8 I. x2 [4 w# x) G
4 u; Q- v2 F2 C7 V; p3 R【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
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。
  q8 S' T) ]$ ~4 u- C" f7.2.1  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】
9 L) i$ S7 w* N" B0 M3 R, ~; ?% \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。
4 Q8 k, U" k! Y5 R如果Y为复数，函数等价于loglog(real(Y),imag(Y))。
2.loglog(X1,Y1,…,Xn,Yn)
# N0 f$ ]: ?" `" ^; WXn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。
5 x6 t( p% w$ ]" m0 r3.loglog(…,'PropertyName','PropertyValue')
: v: S% Y$ \+ {9 t/ e9 P: 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);
: J5 a3 Q. R  N* O>> loglog(x,exp(x),'-s');grid on;        %指数函数
2 W8 V& _. z" p/ |, K7 j0 y4 Q# G执行结果如图7-11所示。
9 |2 v/ z+ Q/ T! D2 Z+ r
9 g- v% Y8 m/ x0 E, K【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
4 u, f0 C! C  h! P% I【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)
  o# H. t, s6 S6 YXn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：
        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。
& S& q3 ^! [3 c; o, O& Z4 V【实例7.11】用两种方法绘制以10为底的对数函数。
3 }3 D. }1 _4 W- D>> x=0:.1:5;
3 _! `6 C) e. ~1 k2 y7 j>> subplot(2,1,1);plot(x,log10(x));                %用plot函数绘制对数
) N. W4 z9 n; a>> subplot(2,1,2);semilogx(x,log10(x));        %用semilogx绘制对数
2 d2 X; E" t  O- {7 k( `9 V执行结果如图7-12所示。

; N5 T4 a- i; B2 L& y【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
4 h( A2 d0 u4 E【功能简介】绘制极坐标图。
% N1 {9 F& R2 b% T【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。
2.polar(theta,rtho,LineSpec)
+ e! Y- w& F- M  M( BLineSpec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;
* ~7 |: s! G8 L>> y=sin(5*t);       
>> polar(t,y);        %绘制正弦函数y=sin(5x)的极坐标图
' Z0 G# u& L3 p* }0 q5 h执行结果如图7-13所示。
: D3 O' X! W! A- t7 X2 R# D) A
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。
' [/ L2 H# U9 T- z! K

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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。
* r. p$ p* b) a0 a+ @【语法格式】
1.bar(Y)
" @# @/ n+ w2 k$ u. M: ^' F" c+ n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。
4 c5 M- v2 _( Z- q* E- r1 R$ v# x2.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。
格式变体：
& W4 k6 m) M9 T1 W# y' _        bar(…,width)：width设置直方图的宽度，控制一组直方图之间的间隔。
( H3 |& W$ W. V+ R' t        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(…)
- z) K- S: J3 S. ^& O0 ibarh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。
# n1 s. J2 A7 k$ {" ?, i>> a=round(rand(4,2)*10)
4 z7 ^7 N+ |$ ^+ f7 B  Ua =
, F- W+ h! c; n  Y. g     9     1
     1     3
* a% U: f1 d3 ~- f7 l     9     5
     6    10
8 s1 @  s+ z: z# _6 J2 }# B% _>> subplot(2,2,1);bar(a,'grouped');        %绘制grouped类型的垂直直方图
7 ~8 R  S5 U8 Q>> title('Group');
% u# |' }" \: q+ H7 d>> subplot(2,2,2);bar(a,'stacked');        %绘制'stacked'类型的垂直直方图
>> title('stacked');
' [/ l. n$ K; T7 Q>> 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');
执行结果如图7-14所示。

8 {5 [% R1 ]+ E/ j
. g* L, N4 ?+ X图7-14  绘制直方图
, f! e0 p& g9 e9 J【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。
8 U% s0 s, @  H5 |5 U0 @: B

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7.2.5  stairs——阶梯图形
8 J; e. w9 T' R- U6 y【功能简介】绘制阶梯图形。
6 |+ d' L/ J3 ^( ~【语法格式】
6 E- m+ P" `2 V! j8 i1.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。
+ \/ L% q2 U6 z2.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：
+ N6 y, r6 H0 ?/ C        stairs (…,LineSpec)：LineSpec参数指定了曲线的线型、标记符号和画线的颜色。
) m( T  l" z. @【实例7.14】绘制正弦函数的阶梯图。
6 Z, @+ N$ I  {0 g/ z1 u) k5 T6 y>> x=-2*pi:.3:2*pi;
8 n; a! e! ]' X3 y>> stairs(x,sin(x));        %正弦函数的阶梯图
0 g+ I1 u9 u4 }# B5 [6 L/ U7 H执行结果如图7-15所示。
0 j) C7 N/ A( s/ q
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。
5 o6 [0 T8 n: K4 P+ w7 f

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7.2.6  ezplot——隐函数图形绘制
$ l- i! x. m! \5 V0 o1 K【功能简介】绘制隐函数图形。
1 R1 Q, N! a2 j/ J【语法格式】
1.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。
# q6 A4 c( g4 G0 O2 t( I" [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)
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：
        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。
9 w" @, |" K. U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。
2 B# O" l2 ~- z2 u' ^2 @/ ~【实例7.15】隐函数绘制曲线。
' l3 L  l) l2 L+ U>> 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);
>> 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)
执行结果如图7-16所示。
- {" ~5 _! R  \0 X+ ?4 h# g
图7-16  隐函数绘制曲线
' r3 W/ c3 q3 C, Z9 H【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]。
, v# ~- {0 |& }. L: H1 h; k

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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】
1.fill(X,Y,C)
$ _2 `* V) ?7 ]6 h: v+ m( b5 O9 b$ 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。
格式变体：
' i: S* D  C" O        fill(X1,Y1,C1,X2,Y2,C2,…)：指定多个要填充的区域。
2.fill(X,Y,ColorSpec)
# n0 a: o* `) G# P3 F用ColorSpec指定的颜色填充指定的区域。
2 q: W2 A1 y7 p  e7 }3.fill(…,'PropertyName','PropertyValue')
9 M# x0 \. z  {- D允许用户对一个patch图形对象设置属性的属性值。
6 _! `" b% I% \9 P8 P1 ?* y& `& k& E【实例7.16】填充一个六边形。
  u1 N6 l5 d, t) _( p8 V2 b>> t=(0:1/6:1)*2*pi;
* ]$ l$ Q/ y# _5 n7 q' o* M& q, y  O9 b>> x=cos(t);
% P3 }/ v, [0 o! ~2 Z* i>> y=sin(t);
>> fill(x,y,'m');        %用品红色填充六边形
  ?- ?# B' \3 e! b* t. i# {4 T执行结果如图7-17所示。


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。