MATLAB学习之画图(一)

最近在学习MATLAB画图部分，把最近学习的心得写下来，顺便看看自己掌握的程度。

首先，MATLAB的画图功能十分强大且操作较为简单，能够画出各种图形。正因为如此，大部分论文中的图像都是由MATLAB画出的。

plot()

plot()函数是画一个2维图像，通过查看plot()的帮助文档我们可以看到plot()有以下几种形式：

Syntax
plot(X,Y)
plot(X,Y,LineSpec)
plot(X1,Y1,…,Xn,Yn)
plot(X1,Y1,LineSpec1,…,Xn,Yn,LineSpecn)
plot(Y)
plot(Y,LineSpec)
plot(___,Name,Value)
plot(ax,___)
h = plot(___)

plot(X,Y)说明

plot(X,Y) 创建 Y 中数据对 X 中对应值的二维线图。

如果 X 和 Y 都是向量，则它们的长度必须相同。plot 函数绘制 Y 对 X 的图。

如果 X 和 Y 均为矩阵，则它们的大小必须相同。plot 函数绘制 Y 的列对 X 的列的图。

如果 X 或 Y 中的一个是向量而另一个是矩阵，则矩阵的各维中必须有一维与向量的长度相等。如果矩阵的行数等于向量长度，则 plot 函数绘制矩阵中的每一列对向量的图。如果矩阵的列数等于向量长度，则该函数绘制矩阵中的每一行对向量的图。如果矩阵为方阵，则该函数绘制每一列对向量的图。

示例

我们用MATLAB画一个sin(t)函数，代码如下：

t=0:0.02:2*pi;%t从0到2*pi之间每0.02取一个点f=sin(t);plot(t,f);

画出图像如下：

如果我们要画出sin(t)和sin(2t)大家很容易就会想到如下方式：

t=0:0.02:2*pi;%t从0到2*pi之间每0.02取一个点f1=sin(t);
f2=sin(2*t);plot(t,f1);
plot(t,f2);

然而执行的结果却只有sin(2t)的图像，如下所示：

会出现这种情况是因为MATLAB的figure是默认会被覆盖的，如果想在一个figure中显示两个曲线有两种方法：

(1).利用hold on和hold off,代码如下:

t=0:0.02:2*pi;%t从0到2*pi之间每0.02取一个点f1=sin(t);
f2=sin(2*t);hold on;
plot(t,f1);
plot(t,f2);
hold off;

只需在要准备画图像前加一个hold on,在结束是加一个hold off就能把图像在一个figure中显示出来；

(2).利用plot(X1,Y1,LineSpec1,…,Xn,Yn,LineSpecn)，代码如下所示：

t=0:0.02:2*pi;%t从0到2*pi之间每0.02取一个点f1=sin(t);
f2=sin(2*t);plot(t,f1,'ok',t,f2,'--g');

我们只需要在同一个plot中把所有需要画的曲线写出来就可以了，可能有些人会问我后面的’ok‘,’–g’是什么玩意。这其实是你的line的表示方式，通过查看plot帮助文档我们可以看到下表：

Specifier	Line Style
-	Solid line (default)
–	Dashed line
：	Dotted line
-.	Dash-dot line

Specifier	Marker
`o`	Circle
`+`	Plus sign
`*`	Asterisk
`.`	Point
`x`	Cross
`s`	Square
`d`	Diamond
`^`	Upward-pointing triangle
`v`	Downward-pointing triangle
`>`	Right-pointing triangle
`<`	Left-pointing triangle
`p`	Pentagram
`h`	Hexagram

Specifier	Color
`y`	yellow
`m`	magenta
`c`	cyan
`r`	red
`g`	green
`b`	blue
`w`	white
`k`	black

Line Style是指曲线的风格，是以直线-的方式还是以虚线–等；maker指取样点的表示方式，是以圆圈表示还是以点表示等；Color指曲线的颜色。因此我上面的’ok‘指sin(t)取样点表示为圆圈，颜色为黑色;’–g’指sin(2t)曲线为虚线，颜色为绿色显示。

plot()其他的问题可以参考plot()的帮助文档。

Legend()

通过上面的学习我们基本了解MATLAB的画图，但有时我们在一个figure中显示的曲线过多时，很难分辨每一个曲线表示的函数，因此我们就需要Legend()函数来帮助我们表示。

参考以下程序：

x = -pi:pi/20:pi;
y1 = sin(x);
y2 = cos(x);
plot(x,y1,'-ro',x,y2,'-.b');
legend('sin(x)','cos(x)');

如图所示，我们画出的正弦和余弦函数，并分别用了不同的表示方法来表示，最后的legend(‘sin(x)’,‘cos(x)’);就是用来显示右上角，用来区别两条曲线。legend()会按照plot()中的先后来分别表示出来曲线。

title()和?Label()

通过上面的plot()和legend()我们已经可以画出一个不错的图像，然而在真正画图的时候还缺少两个重要的东西就是标题、X轴和Y轴的意义。因此我们就用到了title()和XLabel()和YLabel()函数，title()就是用来显示图像的标题，XLabel()用来控制X轴的参数，YLabel()用来控制Y轴的参数。

参考以下程序：

x = 0:0.1:2*pi; y1 = sin(x); y2 = exp(-x);
plot(x, y1, '--*', x, y2, ':o');
xlabel('t = 0 to 2\pi');
ylabel('values of sin(t) and e^{-x}')
title('Function Plots of sin(t) and e^{-x}');
legend('sin(t)','e^{-x}');

其中x轴表示0到2*pi,y轴表示sin(x)和e^{(x)的曲线，标题为sin(t)和e}()的函数，其中\pi表示转义字符，让pi显示
为

，详情可参考xlable
因为时间关系，今天就更新到这里。