MATLAB 語言的賦值語句有兩種：

• 變量名 = 運算表達式
  
• [返回變量列表] = 函數(shù)名(輸入變量列表)

MATLAB 支持變量和常量，其中 pi 為圓周率 p, 更重要的，MATLAB 支持 IEEE 標準的運算符號，如 Inf 表示無窮大，NaN (Not a Number) 為 0/0, 0*Inf 或 Inf/Inf 等運算結果。MATLAB 變量名應該由字母引導，后面可以跟數(shù)字、字母或下劃線等符號。MATLAB 是區(qū)分變量名字母大小寫的。

(1) 矩陣

MATLAB 最基本的數(shù)據(jù)結構是復數(shù)矩陣。輸入一個復數(shù)矩陣是很簡單的事。例如可以給出下面的語句：
>> B=[1+9i,2+8i,3+7j; 4+6j 5+5i,6+4i; 7+3i,8+2j 1i]
其中 >> 為 MATLAB 的提示符。矩陣各行元素由分號分隔，而同行不同元素由逗號或空格分隔。給出了上面的命令，則可以給出下面的結果。

其中，元素 1+9i 表示復數(shù)項。有這樣的表述方法，實矩陣、向量或標量均可以更容易地輸入了。如果賦值表達式末尾有分號，則其結構將不顯示，否則將顯示出全部結果。

MATLAB 和其他語言不同，它無需事先聲明矩陣的維數(shù)。下面的語句可以建立一個更大的矩陣

冒號表達式是 MATLAB 里最具特色的表示方法。其調(diào)用格式為 a=s1:s2:s3; 這一語句可以生成一個行向量，其中 s1 為向量的起始值，s2 為步距，而 s3 為向量的終止值。例如 S=0:.1:2*pi; 將產(chǎn)生一個起始于 0, 步距為 0.1, 而終止于 6.2 的向量 (pi 為 MATLAB 保留常量p), 而不是終止于2p。如果寫成 S=0:-0.1:2*pi; 則不出現(xiàn)錯誤，而返回一個空向量。

冒號表達式可以用來提取矩陣元素，例如 B(:,1) 將提取 B 矩陣的第 1 列而 B(1:2,1:2:3) 將提取 B 的前 2 行與 1,3,5 列組成的子矩陣。在矩陣提取時還可以采用end 這樣的算符。如 B(2:end,:) 將提取 B 矩陣的后 2 列構成的子矩陣。

(2) 多維數(shù)組

多維數(shù)組是 MATLAB 在其 5.0 版本開始提供的。假設有 2 個 3x3 矩陣 A1, A23，則可以由下面的命令建立起一個 3x3x2 的數(shù)組：A=cat(3,A1,A2)。試驗 A1=cat(2,A1,A2) 和 A2=cat(1,A1A2) 將得到什么結果。

對矩陣或多維數(shù)組 A 可以使用 size(A) 來測其大小，也可以使用 reshape() 函數(shù)重新按列排列。對向量來說，還可以用 length(A) 來測其長度。

不論原數(shù)組 A 是多少維的，A(:) 將返回列向量。

(3) 字符串與字符串矩陣

MATLAB 的字符串是由單引號括起來的。如可以使用下面的命令賦值

>> strA='This is a string.'

多個字符串可以用 str2mat() 函數(shù)構造出字符串矩陣。如 B=str2mat(strA, 'ksa saj','aa');字符串變量可以由下表中的命令進行操作：

(4) 單元數(shù)據(jù)結構

用類似矩陣的記號將給復雜的數(shù)據(jù)結構納入一個變量之下。和矩陣中的圓括號表示下標類似，單元數(shù)組由大括號表示下標。

訪問單元數(shù)組應該由大括號進行，如第 4 單元中的元素可以由下面的語句得出

(5) 結構體

MATLAB 的結構體有點象 C 語言的結構體數(shù)據(jù)結構。每個成員變量用點號表示，如 A.p 表示 A 變量的 p 成員變量。獲得該成員比 C 更直觀，仍用 A.p 訪問，而不用 A->p。用下面的語句可以建立一個小型的數(shù)據(jù)庫。

其中 test 成員為單元型數(shù)據(jù)。刪除成員變量可以由 rmfield() 函數(shù)進行，添加成員變量可以直接由賦值語句即可。另外數(shù)據(jù)讀取還可以由 setfield 和 getfield 函數(shù)完成。

(6) 類與對象

類與對象是 MATLAB 5.* 開始引入的數(shù)據(jù)結構。在 MATLAB 手冊中定義了一各很好的類 -- 多項式類。該例子值得細讀，去體會類和對象的定義，重載函數(shù)編寫等信息。事實上，在實際工具箱設計中，用到了很多的類，例如在控制系統(tǒng)工具箱中定義了 LTI (線性時不變系統(tǒng)) 類，并在此基礎上定義了其子類：傳遞函數(shù)類 TF, 狀態(tài)方程類 SS, 零極點類 ZPK 和頻率響應類 FR。

舉例：我們將通過一個例子來介紹類的構造。 在 MATLAB 語言使用手冊中給出了一個很有代表性的例子：多項式類的建立問題。假設我們想為多項式建立一個單獨的類，重新定義加、減、乘及乘方等運算，并定義其顯示方式。那么建立一個類至少應該執(zhí)行下面的步驟：(這個例子更詳細的情況請參考 MATLAB 手冊)

• 首先應該選定一個恰當?shù)拿郑邕@里的多項式類可選擇為 polynom。
  
• 以這個名字建立一個子目錄，目錄的名字前加 @。對本例來說，即應該在當前的工作目錄下建立 @polynom 子目錄，而這個目錄無需在 MATLAB 路徑下再指定。
  
• 編寫一個引導函數(shù)，函數(shù)名應該和類同名。定義類的使用方法：
  function p = polynom(a)
  if nargin == 0
  p.c = []; p = class(p,'polynom');
  elseif isa(a,'polynom'), p = a;
  else,
  p.c = a(:).'; p = class(p,'polynom');
  end
  
  可以看出，本函數(shù)分三種情況加以考慮：
  ① 如果不給輸入變量，則建立一個空的多項式；
  ② 如果輸入變量 a 已經(jīng)為多項式類，則將它直接傳送給輸出變量 p；
  ③ 如果 a 為向量，則將此向量變換成行向量，再構造成一個多項式對象。
  
• 如果想正確地顯示新定義的類，則必需首先定義 display() 函數(shù)，并對新定義的類重新定義其基本運算。對多項式來說，我們可以如下定義有關的函數(shù)：
  
• 要改變顯示函數(shù)的定義，則需在此目錄下重新建立一個新函數(shù) display()。這種重新定義函數(shù)的方法又稱為函數(shù)的重載。顯示函數(shù)可以如下地重載定義。
  function display(p)
  disp(' '); disp([inputname(1),' = '])
  disp(' '); disp([' ' char(p)]); disp(' ');
  注意，這里應該定義的是 display() 而不是 disp()。
  
• 從上面的定義可見，顯示函數(shù)要求重載定義 char() 函數(shù)，用于把多項式轉換成可顯示的字符串。 該函數(shù)的定義為
  function s=char(p)
  if all(p.c==0), s ='0';
  else
  d=length(p.c)-1; s=[];
  for a=p.c;
  if a~=0;
  if~isempty(s)
  if a>0, s=[s, ' + '];
  else, s=[s, ' - ']; a = -a; end
  end
  if a~=1 | d==0, s=[s, num2str(a)];
  if d>0, s=[s, '*']; end
  end
  if d>=2, s=[s, 'x^', int2str(d)];
  elseif d==1, s=[s 'x']; end
  end
  d=d-1;
  end, end
  
• 仔細研究此函數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)，該函數(shù)能自動地按照多項式顯示的格式構造字符串。比如，多項式各項用加減號連接，系數(shù)與算子之間用乘號連接，而算子的指數(shù)由 ^ 表示。再配以顯示函數(shù)，則可以將此多項式以字符串的形式顯示出來。
  
• 雙精度處理：雙精度轉換函數(shù)的重載定義是很簡單的。
  function c = double(p)
  c = p.c;
  
• 加運算：兩個多項式相加，只需將其對應項系數(shù)相加即可。這樣，加法運算的重載定義
  可由下面的函數(shù)實現(xiàn)。注意，這里要對 plus() 函數(shù)進行重載定義。
  function p=plus(a,b)
  a=polynom(a); b=polynom(b);
  k=length(b.c)-length(a.c);
  p=polynom([zeros(1,k) a.c]+[zeros(1,-k) b.c]);
  同理，還可以重載定義多項式的減法運算：
  function p=minus(a,b)
  a=polynom(a); b=polynom(b);
  k=length(b.c)-length(a.c);
  p=polynom([zeros(1,k) a.c]-[zeros(1,-k) b.c]);
  
• 乘法運算：多項式的乘法實際上可以表示為系數(shù)向量的卷積，可以由 conv() 函數(shù)直接獲得。 故可以如下重載定義多項式的乘法運算。
  function p=mtimes(a,b)
  a=polynom(a); b=polynom(b); p=polynom(conv(a.c,b.c));
  
• 乘方運算： 多項式的乘方運算只限于正整數(shù)乘方的運算，其 n 次方相當于將該多項式自乘 n 次。若 n=0,則結果為 1。 這樣我們就可以重載定義多項式的乘方運算為：
  function p=mpower(a,n)
  if n>=0, n=floor(n); a=polynom(a); p=1;
  if n>=1,
  for i=1:n, p=p*a; end
  end
  else, error('Power should be a non-negative integer.')
  end
  
• 多項式求值問題：可以對多項式求值函數(shù) polyval() 進行重載定義。
  function y=polyval(a,x)
  a=polynom(a); y=polyval(a.c,x);
  定義了此類之后，我們就可以方便地進行多項式處理了。例如我們可以建立兩個多項式對象 P(s)=x^3+4x^2-7 和 Q(s)=5x^4+3x^3-1.5x^2+7x+8 其相應的~MATLAB 語句為
  >> P=polynom([1,4,0,-7]), Q=polynom([5,3,-1.5,7,8])
  P =
  x^3 + 4*x^2 - 7
  Q =
  5*x^4 + 3*x^3 - 1.5*x^2 + 7*x + 8
  然后調(diào)用下面函數(shù)就可以得出相應的計算結果
  >> P+Q
  ans =
  5*x^4 + 4*x^3 + 2.5*x^2 + 7*x + 1
  >> P-Q
  ans =
  -5*x^4 - 2*x^3 + 5.5*x^2 - 7*x - 15
  >> P*Q
  ans =
  5*x^7 + 23*x^6 + 10.5*x^5 - 34*x^4 + 15*x^3 + 42.5*x^2 - 49*x - 56
  >> X=P^3
  X =
  x^9 + 12*x^8 + 48*x^7 + 43*x^6 - 168*x^5-336*x^4+147*x^3+588*x^2-343
  >> y=polyval(X,[1 2 3 4 5 6])
  y =
  -8 4913 175616 1771561 10360232 43986977
  由于前面的重載定義，下面的表達式也能得出期望的結果
  >> P+[1 2 3]
  ans =
  x^3 + 5*x^2 + 2*x - 4
  
• 使用 methods() 函數(shù)可以列出一個新的類已經(jīng)定義的方法函數(shù)名。
  >> methods('polynom')
  Methods for class polynom:
  char double mpower plus polyval
  display minus mtimes polynom