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】
1.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。
; w/ b5 j- U3 t- i2.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。
. C6 N! R/ I7 }【实例7.7】创建两个图形窗口并画图。
( c( q. i" e  t" w2 |5 s& u>> a=figure                %创建第一幅图形
a =
     1
# s% i+ D. ^8 q& m: p7 H' _>> x=1:10;y=x;
7 o7 Z  p0 |* S* s>> plot(x,y);               
>> b=figure;                %创建第二幅图形
# _$ \, a  R! S1 Z) j7 V% ~>> plot(x,y.^2);
8 x/ A& ^0 B+ A>> figure(a);grid on;        %为第一幅图添加网格线
3 t0 Y4 `- e* q执行结果如图7-7与图7-8所示。

1 I, b  \: L; `/ |
" P3 T, R5 X  W) y, Q【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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) Y3 E) [  p4 G' X/ X8 u% a) g 7.1.8  hold——图形保持
2 |' _4 O5 V  o$ ?# X【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。
) U( ]: d# \& F【语法格式】
0 ?# W$ w2 s5 c% fhold on/hold off
2 s" O( S; m$ B: h( `! S3 c) s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;
>> y1=sin(x);
>> y2=cos(x);
- J7 k, f) _# \* F1 `* w4 l>> plot(x,y1);
' g8 A7 T% E' V. p$ a9 s: H2 t>> hold on;plot(x,y2);        %保持图形，继续绘图
# }2 i2 [: d& J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。
& Z0 B$ d$ V. L1 P  K% s【语法格式】
6 Y5 ~9 h  R5 w1.fplot(fun,limits)
, d( r5 @+ O3 g. A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)]'。
$ L8 C: i( I3 {0 u# D1 B3 d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：
2 f/ J" p1 y$ Z+ Q/ t$ If1(x1) f2(x1) f3(x1)
: |9 w# o. h; |f1(x2) f2(x2) f3(x2)
% a& \) G: B2 v/ l  _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)
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)。
. ]- s5 ~9 T- N: b* Y/ U( S; Q3.[X,Y]=fplot(fun,limits,…)
3 q' j9 g' t! K6 ~" w  o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)。
; T! L: c/ u3 @2 Y( b【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。
+ o% m( t6 z5 n2 e" Y/ `% ?. Y+ D>> hmp=@humps;                                        %humps是MATLAB自带函数
: `0 }3 o/ O. D2 ]" X  a$ Q>> subplot(2,1,1);fplot(hmp,[0,1]);
0 l8 t7 T$ f1 j' r>> 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。
& d! J; r2 M: P: _4 g
【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
' p5 l8 ?  b: t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。
3 Q* q$ H) k6 D& p, V( v, |. a* H7.2.1  loglog——绘制双对数坐标图形
" G0 V# B5 Y' l" U$ }, ^! g【功能简介】绘制双对数坐标图形。
# A4 M# h  H5 L8 |8 O- w: w. @【语法格式】
9 L5 b8 c4 h4 \$ @; W1.loglog(Y)
+ c" ~+ x" l! h# a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。
; ]  h9 O2 b1 t如果Y为复数，函数等价于loglog(real(Y),imag(Y))。
- ]/ N  \4 D% _: j9 Q: i4 E5 P: v  h2.loglog(X1,Y1,…,Xn,Yn)
) _. P& i! |4 u! q" N5 u% RXn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。
  v, w: q- L; `9 D格式变体：
8 h2 G, K$ \9 E8 d- X        loglog(X1,Y1,LineSpec)：LineSpec参数指定了线型、标记符号和画线的颜色。
6 l- T$ Z. p# b3.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。
/ k/ U# l6 |( Y2 S7 b" Y5 }* T* R>> x=logspace(-1,2);
: \) }$ \  F% o4 n6 j6 I>> loglog(x,exp(x),'-s');grid on;        %指数函数
5 w' X9 k0 |& Z& e& `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
【功能简介】绘制X轴对数图形。
3 |! \0 F' S! X0 s8 n* E! g; X【语法格式】
1 {, Y( a7 x9 S& B1.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))。
% G; T9 n% ^3 z  Z2.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。
/ x7 D0 }$ e: i$ Q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。
+ I  \  \1 b, q7 Q& @- _$ ?3.semilogx (…,'PropertyName','PropertyValue')
3 P5 z5 E, b3 T) y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。
+ A& w9 S# X: ]* W+ p* B* c【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
% A: A, o1 B: F2 W5 A; P: S执行结果如图7-12所示。
# R* I) w% W( k& x7 i
【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
' d& k  w( Y8 v% |【功能简介】绘制极坐标图。
【语法格式】
! \& l7 M3 m0 F8 ~1.polar(theta,rtho)
3 T6 R2 W$ V7 i0 f2 c; {- Q% e3 p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。
% |1 G2 O0 t2 ~4 T- }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。
$ F8 `/ T) T7 u% Q  h) e& I>> t=0:.01:2*pi;
3 Z& K6 F$ e7 u7 z1 v) E>> y=sin(5*t);       
>> polar(t,y);        %绘制正弦函数y=sin(5x)的极坐标图
0 f6 U# _( N0 C( K  _执行结果如图7-13所示。

图7-13  y=sin(5x)的极坐标图
- z8 U0 c" r% k2 e% n. Z【实例分析】sin(5x)在[0,2*pi]内有5个周期。
8 W: m' a% T7 G6 P

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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。
: J0 H7 O7 ~$ C! T( @/ H% c【语法格式】
# c, a; x* M% J7 O. H2 d1.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。
) a6 L- F: G, N3 x2.bar(X,Y)
. h, [6 H1 o  c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：
        bar(…,width)：width设置直方图的宽度，控制一组直方图之间的间隔。
. q6 T: S: K4 r1 n  U1 o! W  _7 v/ N        bar(…,style)：style指定绘制曲线的类型，可取'grouped'、'stacked' 和'histc'等值，默认为'grouped'。
( ~; B, O5 {9 j5 l7 [/ r3.barh(…)
. \& q1 M% m+ w! vbarh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。
4 a" E; A8 {& v5 Y; 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)
- Q3 ^# t3 ~/ q6 c# I4 Q6 ua =
     9     1
     1     3
     9     5
' U: h+ F- F! B1 J2 l     6    10
>> subplot(2,2,1);bar(a,'grouped');        %绘制grouped类型的垂直直方图
  F( p# A/ t  u+ e* [>> title('Group');
: f' E4 B* ^1 k: K0 T5 |- r>> subplot(2,2,2);bar(a,'stacked');        %绘制'stacked'类型的垂直直方图
>> title('stacked');
/ K; K  `( z* b>> subplot(2,2,3);barh(a,'stacked');        %绘制'stacked'类型的水平直方图
+ ^* Q: \  g2 E+ L; I% _% x>> title('stacked');
>> subplot(2,2,4);bar(a,1.5');                %绘制线宽为1.5的垂直直方图
" o+ p( d8 Z: S5 k+ `5 l; _( e>> title('width=1.5');
: B9 J  y5 {) t: |执行结果如图7-14所示。

4 W. ]) `9 o$ x9 A$ d" {' Y4 G
图7-14  绘制直方图
: H( i! O/ l2 H! ~3 K5 n" K# S【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
# F/ z9 l* F) Q( g1 D" [* e【功能简介】绘制阶梯图形。
: c( l0 `) @+ r* [- B/ H7 _# U【语法格式】
. s! u* I; w# {. X! {/ 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。
) Y: L8 o# u& \$ H6 a8 t- A- r. W- R2.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：
6 d' G6 t: G: [        stairs (…,LineSpec)：LineSpec参数指定了曲线的线型、标记符号和画线的颜色。
' Q& `5 X: p$ [【实例7.14】绘制正弦函数的阶梯图。
>> x=-2*pi:.3:2*pi;
>> stairs(x,sin(x));        %正弦函数的阶梯图
执行结果如图7-15所示。
- z, ?# k2 `# M. x0 k" Y
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
- @; Y) _) R' k" n7 P% T【功能简介】绘制隐函数图形。
【语法格式】
1.ezplot(fun)
; a- t" w  F, S9 u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。
5 v: X7 S, t7 f+ F格式变体：
  G  ^# l8 X  {        ezplot(fun,[min,max])：在区间[min,max]上绘制函数f=f(x)的图形。
2.ezplot(fun)
) t" I( G, W) O8 W- X( m! I. ]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。
& O- O- j2 U# ^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。
) z% W  ^, |4 O+ ?  d& Z4 F        ezplot(fun,[min,max])：指定x和y的区间均为[min,max]。
! |1 Z, [" |! z7 S6 ^3.ezplot(funx,funy)
8 n4 A& |+ O: b% L; q2 ^7 o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。
  ?. }1 j2 ?, z. V+ [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。
7 @$ b8 e! f$ W6 A9 V; M' M【实例7.15】隐函数绘制曲线。
8 c* K0 ^4 n4 v, p5 V: W>> colormap([0,0,1]);                %设置线条颜色
# }& q/ ?1 X( U! q: p$ [4 _>> subplot(2,2,1);
; b: t3 L. I! G1 k4 D1 S>> ezplot('x^2+y^2/3-9');                %绘制椭圆
>> subplot(2,2,2);
; A, i7 ~6 t1 U: {, j4 k* l>> ezplot('x^2+y/3-2');                %绘制抛物线
>> subplot(2,2,3);
. d7 b! I7 T$ r6 f- E0 G" D7 i>> 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)
$ \. i5 _+ Q) K6 X9 T0 F. r) o# O执行结果如图7-16所示。

图7-16  隐函数绘制曲线
. N( I2 s. v( G1 W% }, f4 n【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]。
2 b; u. r1 P6 B, j* Y

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7.2.7  fill——填充图形
【功能简介】填充二维多边形。
  H" s# x$ s# H) t$ ~【语法格式】
1.fill(X,Y,C)
  }4 z- S' G6 @; f5 B5 ]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：
        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。
. ]" U& c  @8 ?; m3.fill(…,'PropertyName','PropertyValue')
允许用户对一个patch图形对象设置属性的属性值。
3 K) n# [$ q$ S, x. ^- x% ~# B【实例7.16】填充一个六边形。
>> t=(0:1/6:1)*2*pi;
( Q+ G8 }% S& ]+ Z>> x=cos(t);
8 h& F! y0 Q* v3 v7 v8 e>> y=sin(t);
8 ]$ ?! r8 \) {! S3 v4 v6 t4 p>> fill(x,y,'m');        %用品红色填充六边形
3 g' {" ~- r, G0 Z8 I/ u执行结果如图7-17所示。

. k9 G- b% {, q; ?
图7-17  填充六边形
( y  p& ]$ w- C8 n8 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。
9 P: Z, W$ M) J/ d3 F& u7 M" Z9 J5 N