MATLAB程式設計：基礎篇(第六版)(附範例光碟) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本書內容詳述MATLAB程式設計之基本指令及環境的介紹。內容包含MATLAB 5.0介紹、基本指令及符號、矩陣和陣列之介紹、函數指令、流程控製指令、一般程式和副程式的介紹、程式設計、繪圖、多項式處理及數值分析。書末並附MATLAB摘要及指令索引，方便讀者查閱。

本書特色

　　1.MATLAB基本指令和基本組成架構解釋完整。
　　2.本書有豐富的範例說明，並完整介紹MATLAB在數值分析上的運算。
　　3.本書教導讀者如何自行開發新的工具盒。
　　4.本書附指令索引，可快速瞭解MATLAB內容的基本概念、操作。

深入理解計算思維與高效編程實踐：麵嚮工程與科學應用的高級數值計算方法 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且極具實踐指導意義的數值計算與編程方法論體係，重點關注現代工程分析、科學建模以及復雜數據處理中的核心技術和高效實現策略。本書內容完全獨立於任何特定軟件或基礎編程語言的入門介紹，而是聚焦於算法本身的精髓、優化技巧以及麵嚮大規模問題的解決方案設計。 --- 第一部分：高級數值分析與算法設計基礎 本部分將讀者從基礎的數值運算層麵提升至對復雜數學問題的抽象建模與算法選擇的高度，強調理論與工程應用的緊密結閤。 第一章：精確性、穩定性與計算效率的權衡藝術 本章探討在計算機有限精度環境下進行數值計算時所麵臨的根本挑戰。內容涵蓋浮點數的存儲機製（IEEE 754標準深入解析）、誤差的傳播與纍積分析（如截斷誤差與捨入誤差的量化模型）。我們將重點分析“病態問題”（Ill-conditioned Problems）的識彆、量化（如條件數分析）與處理策略，包括選擇對擾動不敏感的數值方法。此外，還將介紹如何通過精巧的算法設計，例如使用特定的求和算法（如Kahan求和），來最小化纍積誤差，確保計算結果的可靠性。 第二章：綫性代數的高效求解——從稀疏性到迭代法 本章深入探討求解大型綫性方程組 $mathbf{Ax} = mathbf{b}$ 的現代方法。內容首先迴顧直接法的局限性（如高斯消元法在大型係統中的存儲和計算瓶頸），然後重點轉嚮迭代方法的構建。詳細講解雅可比（Jacobi）、高斯-賽德爾（Gauss-Seidel）方法的收斂性判據與加速技術（如SOR方法）。對於超齣中等規模的係統，將重點剖析 Krylov 子空間方法的核心原理，包括 Lanczos 算法在求解特徵值問題中的應用，以及 GMRES, BiCGSTAB 等不對稱係統求解器的構造與預處理技術。稀疏矩陣的存儲格式（如CSR、CSC）及其對內存訪問效率的影響將被詳細論述。 第三章：非綫性方程與優化問題的求解範式 本章側重於解決不含解析解的復雜數學問題。對於單變量非綫性方程的求解，我們將超越基礎的二分法和牛頓法，引入擬牛頓法（Quasi-Newton Methods），如DFP和BFGS算法的原理、實現細節及其在約束條件下的應用。在多變量優化方麵，內容將聚焦於無約束優化，深入探討最速下降法、牛頓法的優缺點，並詳細介紹信賴域方法（Trust-Region Methods）如何通過控製搜索步長以保證全局收斂性。約束優化部分，將引入拉格朗日乘數法（Lagrange Multipliers）的理論框架，並探討序列二次規劃（SQP）作為求解非綫性約束優化問題的強大工具。 --- 第二部分：連續係統建模與專業領域計算 本部分將理論方法應用於描述物理世界和工程係統的微分方程求解，構建讀者在連續係統分析中的核心能力。 第四章：常微分方程（ODE）的積分策略與剛性問題處理 本章全麵覆蓋常微分方程的數值積分方法。內容不僅包括歐拉法和龍格-庫塔（Runge-Kutta, RK）方法的原理與高階實現（如RK4的精確推導），更重要的是對隱式方法（如後嚮歐拉法、Crank-Nicolson方法）的係統性介紹，並分析其在確保時間步長穩定性上的優勢。核心內容在於剛性方程組（Stiff ODEs）的識彆、挑戰（時間步長受限於隱式方法的代數求解難度而非精度要求）以及相應的穩定積分器（如BDF方法）的選擇與應用。 第五章：偏微分方程（PDE）的數值離散化技術 本章是工程模擬的基礎。內容集中於求解傅立葉、拉普拉斯、泊鬆以及熱傳導、波動等基本偏微分方程的兩種主要數值方法。有限差分法（FDM）將從一維推導至二維/三維，重點討論邊界條件的離散化處理（如Dirichlet, Neumann條件）。隨後，本書將深入探討有限元方法（FEM）的基礎，包括形函數（Shape Functions）的構建、單元剛度矩陣的組裝過程，以及如何將連續問題轉化為大型代數係統。對比 FDM 與 FEM 在處理復雜幾何形狀和材料非均勻性方麵的優劣。 第六章：傅裏葉分析與譜方法在信號處理中的應用 本章將數值分析的視角擴展到頻域。內容深入解析離散傅裏葉變換（DFT）的計算瓶頸，並係統介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法的原理（如Cooley-Tukey算法的蝶形運算）。除瞭標準的時間序列分析，本章還探討如何利用FFT進行高效的捲積計算（在求解綫性常微分方程時有重要應用）以及周期延拓帶來的周期性誤差分析。引入譜方法的概念，說明如何利用正交多項式（如切比雪夫多項式）基函數的展開，實現對函數導數的極高精度近似。 --- 第三部分：計算效率與軟件工程實踐 本部分關注如何將高效的算法轉化為可維護、高性能的計算代碼，強調並行化和數據結構優化。 第七章：高性能計算的底層優化與並行化策略 本章探討如何打破單核處理器的性能限製。內容涵蓋嚮量化計算的原理（SIMD指令集對數組操作的加速）、緩存友好性（Cache Locality）設計，以及如何通過重新排序循環和優化數據布局（如“數據平鋪”技術）來最大化內存帶寬利用率。並行化方麵，本章不依賴於特定的並行編程模型API，而是側重於算法的內在並行結構分析，介紹如何將問題分解為適閤於數據並行或任務並行的子問題，為理解和應用更高級的並行框架（如MPI或OpenMP/CUDA的底層思想）打下堅實的理論基礎。 第八章：數值模擬中的隨機性與濛特卡洛方法 本章介紹如何處理本質上具有隨機性的問題，或當係統復雜度高到無法使用確定性數值方法時。內容包括高質量僞隨機數生成器（PRNG）的特性分析（如Mersenne Twister的周期與統計特性），以及如何利用這些生成器進行濛特卡洛模擬。重點講解重要性抽樣（Importance Sampling）和馬爾可夫鏈濛特卡洛（MCMC）方法（如Metropolis-Hastings算法）的核心思想，用於對高維積分或復雜概率分布進行高效估計。 --- 目標讀者： 本書麵嚮具有一定數學基礎和編程經驗的在校高年級本科生、研究生，以及在工程、物理、金融、生物信息學等領域中需要進行復雜數值模擬和數據分析的專業人士。本書不教授特定軟件的菜單操作或基本語法，而是專注於“如何用計算思維解決科學難題”的核心能力培養。

CH1簡 介
1.1 matlab的發展曆史
1.2 matlab的組成關係
1.3 matlab的特性
1.4 matlab的應用
1.5 matlab的檔案結構及附檔名的意義
習 題

CH2matlab 環境介紹
2.1 matlab 5.0環境介紹
2.2 matlab 5.0程式的編寫及執行
2.3 設定路徑
2.4 matlab 6.0環境介紹
2.5 matlab 6.5環境介紹
習 題

CH3基本指令及符號介紹
3.1 一般性的指令
3.2 係統的特殊值的錶示和符號意義
3.3 輸齣入格式指令
3.4 基本的轉換指令
3.5 load和save指令的介紹
3.6 如何把一般資料讀入matlab係統中
習 題

CH4矩陣和陣列(嚮量)之介紹
4.1 變數的設定
4.2 矩陣及陣列的基本運算
4.3 一般矩陣管理的方法
4.4 矩陣運算函數
4.5 矩陣函數
4.6 矩陣的條件數和Norm
4.7 矩陣的分解和因式分解
4.8 稀疏矩陣
4.9 範例說明
習 題

CH5函數指令的介紹
5.1 三角函數
5.2 一般函數
5.3 特殊函數
5.4 離散資料的分析
5.5 其他相關指令
5.6 範例說明
習 題

CH6流程控製指令
6.1 for迴路設計
6.2 條件分歧指令
6.3 while迴路指令
6.4 邏輯關係函數
6.5 switch的介紹
習 題

CH7一般程式和副程式的介紹
7.1 巨集程式的設計(一般程式)
7.2 函數的製作
7.3 範 例
習 題

CH8matlab程式設計
習 題

CH9繪 圖
9.1 二維圖形繪製指令
9.2 螢幕控製指令及文字輸齣指令
9.3 特殊刻度圖形的處理
9.4 圖形視窗切割指令
9.5 特殊二維圖形的繪製
9.6 階梯圖的繪製
9.7 hold指令
9.8 axis：座標刻度控製指令
9.9 立體圖形的繪製
9.10 復數資料的繪圖和極座標的繪圖
9.11 Windows新增繪圖指令
習 題

CH10多項式處理及數值分析
10.1 多項式處理
10.2 微分積分的運用
10.3 非綫性規劃指令
10.4 符號數學
10.5 傅利葉轉換
習 題

附 錄
A 基本matlab摘要
A.1 基本概念和操作
A.2 基本指令摘要

B 基本資料的指定
B.1 繪圖指令中有關綫條顔色、樣式設定的代號
B.2 各種係統的磁碟檔案管理指令
B.3 各種數學運算符號

C matlab指令索引
C.1 一般目的命令
C.2 運算字元和特殊字元
C.3 矩陣和矩陣管理
C.4 數學函數
C.5 綫性代數運算
C.6 資料分析的基本運算
C.7 稀疏矩陣命令
C.8 繪圖指令
C.9 聲音和數值轉換

D 利用網路獲得matlab的最新資訊

评分☆☆☆☆☆

我必須承認，我一開始對這本《MATLAB程式設計：基礎篇(第六版)》抱持著有點懷疑的態度，畢竟市麵上 MATLAB 的書這麼多，到底哪一本真正適閤我？但我翻開這本書後，立刻就被它紮實的內容和清晰的結構吸引住瞭。書中的每一個章節都好像經過瞭仔細的規劃，從簡單到複雜，循序漸進，完全不會讓人感到突兀或不知所措。我特別喜歡書中對於「嚮量」和「矩陣」的講解，這兩個概念在 MATLAB 中非常重要，但對新手來說卻有點抽象。作者卻能用非常淺顯易懂的方式，搭配圖示和實際範例，讓我瞬間茅塞頓開。像是書中演示如何利用嚮量進行元素級運算，或是如何利用矩陣來錶示和處理數據，這些都讓我學到瞭許多過去從未接觸過的觀念。光碟裡的範例程式碼更是品質極高，每一個都獨立成一個小單元，我可以直接複製貼上，然後觀察結果，再依據書中的說明去理解其原理。這種「邊學邊練」的方式，讓我對 MATLAB 的掌握度大大提升，不再隻是紙上談兵。我之前總是覺得 MATLAB 很難上手，但這本書徹底改變瞭我的看法，它讓我發現原來 MATLAB 也可以這麼有趣，這麼有條理。

评分☆☆☆☆☆

這本《MATLAB程式設計：基礎篇(第六版)》真的是我近期讀過最實用的一本書！身為一個剛接觸MATLAB的學生，一開始真的覺得 MATLAB 好像什麼都會，但又不知道從何學起，網路上的資料零零散散，看得我頭昏腦脹。幸好，我看到瞭這本書，它的排版清晰，每一個觀念都解釋得非常詳盡，而且最重要的，它不像其他書一樣枯燥乏味，而是透過大量的實際範例來引導，我真的覺得自己不是在「讀書」，而是在「做實驗」。光碟裡的範例程式碼更是寶藏，我可以直接拿來修改，看看不同參數會產生什麼結果，這種親手操作的學習方式，比單純看理論有效太多瞭。書裡麵的觀念循序漸進，從最基礎的變數、運算符號，到後麵複雜的矩陣操作、函數撰寫，都銜接得非常自然。我印象深刻的是，書中對於「除錯」這件事情也提供瞭非常實用的技巧，這對初學者來說是個大問題，以往我寫程式常常卡住，不知道是哪裡錯瞭，現在有瞭書中的指引，我能更快地找齣問題所在，真的是大大提升瞭我的學習效率。總之，如果你跟我一樣是 MATLAB 新手，或者想把 MATLAB 的基礎打得更穩固，這本書絕對是你的不二選擇，強烈推薦！

评分☆☆☆☆☆

我隻能說，這本《MATLAB程式設計：基礎篇(第六版)》絕對是我在學習 MATLAB 過程中最重要的一盞明燈。過去我總是覺得 MATLAB 的介麵有點複雜，程式碼寫起來也常常遇到各種奇怪的錯誤，讓我感到非常挫敗。但自從我開始閱讀這本書，我纔真正發現原來 MATLAB 的世界可以這麼清晰、這麼有邏輯。書中的內容編排得非常用心，它沒有一開始就用艱澀的術語嚇唬讀者，而是從最基礎的「如何與 MATLAB 互動」開始，逐步引導我們認識變數、資料型態、運算等基本概念。我特別喜歡書中對於「圖形繪製」的講解，這是我過去學習 MATLAB 的一個痛點，總是畫不齣想要的圖。但是，這本書卻提供瞭非常多實用的技巧和範例，讓我能夠輕鬆地繪製齣專業、美觀的圖錶，大大提升瞭我報告和論文的質感。光碟裡的程式碼更是讓我受益匪淺，我可以直接將這些程式碼應用到我的課業或研究中，再慢慢去琢磨其中的細節，這種「學以緻用」的學習方式，讓我對 MATLAB 的掌握度越來越高，也越來越有信心。這本書真的讓我對 MATLAB 改觀，它不再是個冰冷的工具，而是一個能夠幫助我實現各種想法的夥伴。

评分☆☆☆☆☆

這本《MATLAB程式設計：基礎篇(第六版)》真的是我近期最滿意的一本技術書籍瞭！身為一個需要頻繁用到 MATLAB 進行數據分析和模擬的研究生，我一直尋找一本能夠係統性地提升我 MATLAB 程式設計能力的教材。這本書正好滿足瞭我的需求。它不僅涵蓋瞭 MATLAB 的基礎語法，更深入地探討瞭許多在實際研究中會經常遇到的應用場景。我尤其欣賞書中對於「函數設計」和「迴圈結構」的詳細講解，這對於我撰寫更有效率、更精簡的程式碼至關重要。書中的範例非常貼近學術研究的實際需求，例如如何處理實驗數據、如何繪製專業的圖錶，以及如何進行基本的數值計算。光碟裡的程式碼品質很高，而且都附有詳細的註解，讓我能夠輕鬆地理解其邏輯，並在此基礎上進行修改和擴展。我印象深刻的是，書中介紹瞭一些常用的 MATLAB 工具箱，這對我來說是個意外的驚喜，讓我知道原來 MATLAB 還有這麼多強大的功能可以利用，大大拓展瞭我解決問題的思路。總之，這本書不僅是一本入門教材，更是一本能夠陪伴我一路成長的參考書，強烈推薦給所有需要深入學習 MATLAB 的朋友。

评分☆☆☆☆☆

說真的，這本《MATLAB程式設計：基礎篇(第六版)》完全超乎我的期待。我原本以為這類程式設計的書，大多就是理論講一講，然後丟幾個範例讓你照抄，很難真的學到東西。但這本書的編寫方式完全顛覆瞭我的想法。它沒有一開始就丟一堆複雜的概念，而是從最基本、最貼近我們日常邏輯的例子開始。舉例來說，書中解釋如何計算平均值、如何處理一堆數據，都是用非常生活化的方式去說明，讓我一看就懂，而且馬上就能聯想到在實際應用中可能遇到的問題。最讓我驚豔的是，書中對於「程式邏輯」的建構，提供瞭非常多不同角度的思考方式。它不會隻告訴你「怎麼做」，更會引導你思考「為什麼要這樣做」。這種深度的理解，對於以後撰寫更複雜的程式碼非常有幫助。光碟裡附的範例光碟，更是讓我愛不釋手，每個範例都經過精心設計，不僅能驗證書中的理論，更能激發我進一步探索的可能性。有時候我會試著修改範例的參數，看看會有什麼不同的輸齣，這過程讓我對 MATLAB 的掌握度越來越高，也越來越有成就感。這本書不僅教會我 MATLAB 的語法，更重要的是，它教會瞭我如何「思考」如何運用 MATLAB 來解決問題。