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实用掌中宝:MATLAB函数速查手册
使用MATLAB最稳定的7.0版本,并兼容其他版本
涵盖了MATLAB常见的函数,并提供了功能和字母双重索引
所有函数都给出了针对性的示例,加深读者的理解
配合针对性的技巧讲解,读者可以举一反三
《MATLAB函数速查手册》主要内容:
MATLAB入门
矩阵运算
矩阵分析
数值计算
数据分析
符号运算
概率统计
数理统计
二维图形
三维图形
《MATLAB函数速查手册》内容以MATLAB命令为基础,附带具体实例讲解,既适合初学者,又适合有一定经验的MATLAB使用者。同时,《MATLAB函数速查手册》也可以作为大专院校学生的参考用书。
1.1 MATLAB概述 1
1.1.1 MATLAB的主要功能 1
1.1.2 MATLAB语言的特点 2
1.2 MATLAB的使用环境 2
1.2.1 启动与退出MATLAB 2
1.2.2 命令窗口 3
1.2.3 工作空间窗口 4
1.2.4 当前目录窗口 5
1.2.5 命令历史窗口 5
1.3 MATLAB应用基础 5
1.3.1 使用命令窗口 6
1.3.2 计算结果的图形表示 6
1.3.3 查看内存变量 7
1.4 MATLAB帮助系统 8
1.4.1 帮助窗口 8
1.4.2 帮助命令 8
1.4.3 演示系统 12
第2章 矩阵运算 13
2.1 创建矩阵 13
2.1.1 输入矩阵 13
2.1.2 sym命令:创建符号矩阵 14
2.1.3 cat命令:创建多维数组 15
2.1.4 zeros命令:创建零矩阵 16
2.1.5 eye命令:创建单位矩阵 17
2.1.6 ones命令:创建全1矩阵 19
2.1.7 rand命令:创建均匀分布随机矩阵 20
2.1.8 randn命令:创建正态分布随机矩阵 21
2.1.9 randperm命令:创建随机序列 22
2.1.10 linspace命令:创建线性等分向量 23
2.1.11 logspace命令:创建对数等分向量 24
2.1.12 blkdiag命令:创建以输入元素为对角线元素的矩阵 26
2.1.13 compan命令:创建友矩阵 27
2.1.14 hankel命令:创建Hankel方阵 28
2.1.15 hilb命令:创建Hilbert(希尔伯特)矩阵 29
2.1.16 invhilb命令:创建逆Hilbert矩阵 29
2.1.17 pascal命令:创建Pascal矩阵 30
2.1.18 Toeplitz命令:创建Toeplitz矩阵 31
2.1.19 wilkinson命令:创建Wilkinson特征值测试矩阵 32
2.2 矩阵的运算 32
2.2.1 矩阵的加减运算指令 33
2.2.2 矩阵的乘法 33
2.2.3 dot命令:向量的点积 34
2.2.4 cross命令:向量叉乘 35
2.2.5 conv命令:矩阵的卷积和多项式乘法 36
2.2.6 intersect命令:计算两个集合的交集 37
2.2.7 setdiff命令:计算两集合的差 38
2.2.8 setxor命令:计算两个集合交集的非 39
2.2.9 union命令:计算两集合的并集 40
2.2.10 expm命令:计算方阵的指数 41
2.2.11 logm命令:计算矩阵的对数 42
2.2.12 sqrtm命令:计算矩阵的方根 43
2.2.13 det命令:计算方阵的行列式 44
2.2.14 inv命令:计算矩阵的逆矩阵 45
2.2.15 trace命令:矩阵的迹 46
2.2.16 norm命令:计算矩阵的范数 46
2.2.17 cond命令:计算矩阵的条件数 48
2.2.18 condeig命令:计算特征值的条件数 49
2.2.19 rank命令:计算矩阵的秩 50
2.2.20 diag命令:抽取矩阵的对角线元素 50
2.2.21 tril命令:抽取下三角阵 51
2.2.22 triu命令:抽取上三角阵 52
2.2.23 reshape命令:矩阵变维 53
2.2.24 fliplr命令:矩阵的左右翻转 54
2.2.25 repmat命令:复制和平铺矩阵 55
2.2.26 numel命令:确定矩阵元素个数 56
第3章 矩阵分析 57
3.1 矩阵分解 57
3.1.1 chol命令:Cholesky分解 57
3.1.2 lu命令:LU分解 58
3.1.3 qr命令:QR分解 60
3.1.4 qrdelete命令:去除处理后的QR分解 62
3.1.5 qinsert命令:添加处理后进行QR分解 63
3.1.6 schur命令:Schur分解 65
3.1.7 rsf2csf命令:实Schur转化为复Schur 67
3.1.8 eig命令:计算矩阵的特征值 68
3.1.9 svd命令:奇异值分解 70
3.1.10 gsvd命令:广义奇异值分解 72
3.1.11 qz命令:特征值的QZ分解 74
3.1.12 hess命令:海森伯格分解 76
3.2 求解线性方程组 77
3.2.1 以矩阵除法求解方程组 77
3.2.2 rref命令:简化矩阵 78
3.2.3 null命令:求线性齐次方程组的通解 80
3.2.4 symmlq命令:线性方程组的LQ解法 81
3.2.5 bicg命令:以双共轭梯度法求解方程组 82
3.2.6 bicgstab命令:以稳定双共轭梯度法求解方程组 84
3.2.7 cgs命令:以复共轭梯度平方法求解方程组 86
3.2.8 lsqr命令:以共轭梯度的LSQR方法求解方程组 88
3.2.9 qmres命令:以广义最小残差法求解方程组 89
3.2.10 minres命令:以最小残差法求解方程组 91
3.2.11 pcg命令:以预处理共轭梯度法求解方程组 93
3.2.12 qmr命令:以准最小残差法求解方程组 95
3.3 矩阵的属性 96
3.3.1 cdf2rdf命令:将复对角矩阵转化为实对角矩阵 97
3.3.2 orth命令:正交规范化 98
3.4 稀疏矩阵 99
3.4.1 sparse命令:创建稀疏矩阵 99
3.4.2 full命令:将稀疏矩阵转化为满矩阵 101
3.4.3 find命令:确定稀疏矩阵非零元素的位置 102
3.4.4 spconvert命令:外部数据转化为稀疏矩阵 104
3.4.5 spdiags命令:创建对角稀疏矩阵 105
3.4.6 speye命令:创建单位稀疏矩阵 107
3.4.7 sprand命令:创建稀疏均匀分布随机矩阵 108
3.4.8 sprandn命令:创建稀疏正态分布随机矩阵 110
3.4.9 sprandsym命令:创建稀疏对称随机矩阵 112
3.4.10 nnz命令:计算稀疏矩阵非零元素的个数 115
3.4.11 nonzeros命令:确定稀疏矩阵的非零元素 117
3.4.12 nzmax命令:稀疏矩阵非零元素的内存分配 118
3.4.13 spfun命令:对非零元素使用函数运算 119
3.4.14 spy命令:绘制稀疏矩阵非零元素的分布图 121
3.4.15 colamd命令:对稀疏矩阵进行排序 122
3.4.16 colperm命令:非零元素的列变换 122
3.4.17 dmperm命令:Dulmage-Mendelsohn分解 123
3.4.18 randperm命令:整数的随机排列 125
3.4.19 condest命令:计算稀疏矩阵的1-范数 125
3.4.20 normest 命令:计算稀疏矩阵的2-范数 127
3.4.21 luinc命令:稀疏矩阵的分解 128
3.4.22 eigs命令:稀疏矩阵的特征值分解 130
第4章 数值计算命令 133
4.1 三角函数 133
4.1.1 sin命令和sinh命令:计算正弦与双曲正弦数值 133
4.1.2 asin命令和asinh命令:计算反正弦与反双曲正弦数值 134
4.1.3 cos命令和cosh命令:计算余弦与双曲余弦数值 135
4.1.4 acos命令和acosh命令:计算反余弦与反双曲余弦数值 136
4.1.5 tan命令和tanh命令:计算正切与双曲正切数值 138
4.1.6 atan命令和atanh命令:计算反正切与反双曲正切数值 139
4.1.7 cot命令和coth命令:计算余切与双曲余切数值 140
4.1.8 acot命令和acoth命令:计算反余切与反双曲余切数值 141
4.1.9 sec命令和sech命令:计算正割与双曲正割数值 142
4.1.10 asec命令和asech命令:计算反正割和反双曲正割数值 143
4.1.11 csc命令和csch命令:计算余割与双曲余割数值 144
4.1.12 acsc命令和acsch命令:计算反余割与反双曲余割数值 146
4.1.13 atan2命令:四象限的反正切函数 147
4.2 基本数学运算 148
4.2.1 abs命令:数值的绝对值与复数的幅值 148
4.2.2 exp命令:计算指数函数 149
4.2.3 log命令:计算自然对数 150
4.2.4 log10命令:计算常用对数 150
4.2.5 rem命令:计算余数 151
4.2.6 mod命令:计算模数 152
4.2.7 nchoosek命令:计算组合数 153
4.3 排序和取整函数 154
4.3.1 sort命令:排序 154
4.3.2 fix命令:向零方向取整 155
4.3.3 round命令:向最近的方向取整 156
4.3.4 floor命令:向负无穷大方向取整 157
4.3.5 ceil命令:向正无穷大方向取整 157
4.4 复数函数 158
4.4.1 real命令:计算复数的实部 158
4.4.2 imag命令:计算复数的虚部 159
4.4.3 angle命令:计算复数的相角 160
4.4.4 conj命令:计算复数的共轭值 160
4.4.5 complex命令:创建复数 161
第5章 数据分析 163
5.1 统计分析命令 163
5.1.1 max命令:计算最大值 163
5.1.2 min命令:计算最小值 164
5.1.3 mean命令:计算平均值 166
5.1.4 median命令:计算中位数 166
5.1.5 sum命令:求和 167
5.1.6 prod命令:计算连乘积 168
5.1.7 cumsum命令:计算累积总和 168
5.1.8 cumprod命令:计算累积连乘 169
5.2 数值微积分 170
5.2.1 quad命令:计算一元函数的数值积分 170
5.2.2 quad8命令:使用牛顿-康兹法计算积分 171
5.2.3 trapz命令:用梯形法进行数值积分 172
5.2.4 rat命令和rats命令:有理数近似求取 173
5.2.5 dblquad命令:矩形区域二元函数重积分的计算 174
5.2.6 diff命令:计算微分 175
5.2.7 roots命令:计算多项式的根 177
5.2.8 poly命令:计算原多项式 177
5.2.9 fzero命令:计算一元函数的零点 178
5.2.10 ode23:使用龙格-库塔法求解微分方程 180
5.3 插值和拟合 181
5.3.1 interp1命令:计算一维数据插值命令 181
5.3.2 interp2命令:计算二维数据内插值 182
5.3.3 interp3命令:计算三维数据插值 184
第6章 符号运算 187
6.1 算术符号运算 187
6.1.1 符号矩阵的加减运算 187
6.1.2 符号矩阵的乘法运算 188
6.1.3 符号矩阵的左除法运算 189
6.1.4 符号矩阵的转置运算 190
6.1.5 符号矩阵的乘方运算 191
6.1.6 size命令:返回符号矩阵的维数 192
6.1.7 compose命令:计算复合函数 193
6.1.8 colspace命令:计算列空间的基 194
6.1.9 symsum命令:符号表达式求和 195
6.1.10 collect命令:合并同类项 196
6.1.11 expand命令:展开符号表达式 197
6.1.12 factor命令:符号因式分解 198
6.1.13 simplify命令:化简符号表达式 199
6.1.14 numden命令:求符号表达式的分子与分母 200
6.1.15 double命令:将符号矩阵转化为数值 201
6.1.16 solve命令:求代数方程的符号解析解 202
6.1.17 simple命令:求符号表达式的最简形式 203
6.1.18 finverse命令:返回函数的反函数 204
6.1.19 poly2sym命令:将系数转化为多项式 205
6.1.20 findsym命令:从符号表达式中找出符号变量 206
6.1.21 horner命令:求嵌套形式的表达式 207
6.2 符号函数求微积分 208
6.2.1 limit命令:计算极限 208
6.2.2 int命令:计算符号函数的积分 209
6.2.3 dsolve命令:常微分方程的符号解 210
6.3 绘制符号函数 211
6.3.1 ezplot命令:绘制符号函数的图形 211
6.3.2 ezplot3命令:绘制三维曲线图 213
6.3.3 ezcontour命令:绘制等高线图 214
6.3.4 ezcontourf命令:填充等高线图 215
6.3.5 ezpolar命令:绘制极坐标图 216
6.3.6 ezmesh命令:绘制三维网格图 217
6.3.7 ezmeshc命令:绘制面网格图与等高线图 218
6.3.8 ezsurf命令:绘制三维曲面图 219
6.3.9 ezsurfc命令:绘制曲面图与等高线图 221
6.4 积分变换 222
6.4.1 fourier 命令:计算Fourier积分变换 222
6.4.2 ifourier命令:计算逆Fourier积分变换 223
6.4.3 laplace 命令:计算Laplace变换 225
6.4.4 ilaplace命令:计算逆Laplace变换 226
6.4.5 ztrans命令:计算Z-变换 228
6.4.6 iztrans命令:计算逆Z-变换 229
6.5 其他符号运算命令 230
6.5.1 vpa命令:可变精度算法计算 231
6.5.2 subs命令:进行符号替换 232
6.5.3 taylor命令:Taylor级数展开式 233
6.5.4 jacobian命令:计算Jacobian矩阵 234
6.5.5 jordan命令:计算Jordan标准形 235
6.5.6 rsums命令:交互式计算Riemann 236
6.5.7 latex命令:LaTex的表示式 237
6.5.8 maple命令:调用Maple内核 238
6.5.9 mfun命令:Maple数学函数的数值计算 241
6.5.10 mhelp 命令:Maple命令帮助 242
6.5.11 sym2poly命令:将符号多项式转化为数值多项式 243
第7章 概率统计 245
7.1 创建随机数 245
7.1.1 binornd命令:创建二项分布随机数 245
7.1.2 normrnd命令:创建正态分布的随机数 246
7.1.3 random命令:创建不同分布的随机数 247
7.2 随机变量的描述 248
7.2.1 pdf命令:计算概率密度值 249
7.2.2 binopdf命令:计算二项分布的密度函数 250
7.2.3 chi2pdf:计算卡方分布的概率密度函数 251
7.2.4 ncx2pdf命令:计算非中心卡方分布的密度函数 252
7.2.5 Lognpdf命令:计算对数正态分布 253
7.2.6 fpdf命令:计算F分布的概率密度值 253
7.2.7 ncfpdf命令:计算非中心F分布函数值 254
7.2.8 tpdf 命令:计算T分布的概率密度值 255
7.2.9 gampdf命令:计算Γ分布的概率函数 256
7.2.10 nbinpdf命令:计算负二项分布的概率密度 257
7.2.11 exppdf命令:计算指数分布函数 257
7.2.12 raylpdf命令:计算瑞利分布的概率密度 258
7.2.13 weibpdf命令:计算韦伯分布的概率密度 259
7.2.14 normpdf命令:正态分布的概率值 260
7.2.15 poisspdf命令:计算泊松分布的概率密度 262
7.3 随机变量的累积概率 262
7.3.1 cdf命令:计算累积概率的通用函数 262
7.3.2 binocdf命令:计算二项分布的累积概率值 263
7.3.3 normcdf命令:计算正态分布的累积概率值 264
7.3.4 icdf命令:计算逆累积分布函数 264
7.3.5 norminv命令:计算正态分布逆累积分布函数 265
7.4 描述性统计 266
7.4.1 sortrows命令:按行方式排序 266
7.4.2 var命令:计算样本方差 268
7.4.3 std命令:计算标准差 269
7.4.4 geomean命令:计算几何平均数 271
7.4.5 harmmean命令:计算调和平均数 271
7.4.6 range命令:计算最大值与最小值之差 272
7.4.7 skewness命令:计算样本的偏斜度 273
7.4.8 unifstat命令:计算均匀分布的期望和方差 274
7.4.9 normstat命令:计算正态分布的期望和方差 275
7.4.10 binostat命令:计算二项分布的均值和方差 276
7.4.11 cov命令:计算协方差 277
7.4.12 corrcoef命令:计算相关系数 278
第8章 数理统计 281
8.1 参数估计 281
8.1.1 unifit命令:均匀分布的参数估计 281
8.1.2 normfit命令:正态分布的参数估计 282
8.1.3 binofit命令:二项分布的参数估计 284
8.1.4 betafit命令:β分布的参数估计 285
8.1.5 mle命令:指定分布的参数估计 287
8.1.6 expfit命令:指数分布的参数估计 288
8.1.7 gamfit命令:γ分布参数的参数估计 289
8.1.8 weibfit命令:韦伯分布的参数估计 290
8.1.9 poissfit命令:泊松分布的估计值 292
8.1.10 nlparci命令:非线性模型的参数估计置信区间 293
8.1.11 nlpredci命令:非线性模型置信区间预测 295
8.1.12 lsqnonneg命令:有非负限制的最小二乘法 297
8.1.13 nlinfit命令:高斯牛顿法的非线性最小二乘拟合 298
8.1.14 nlintool命令:非线性拟合 299
8.1.15 Betalike命令:计算负β分布的对数似然函数 299
8.1.16 gamlike命令:计算负γ分布的对数似然估计 301
8.1.17 normlike命令:计算负正态分布的对数似然函数 302
8.1.18 Weiblike命令:计算威布尔分布的对数似然函数 304
8.2 假设检验 305
8.2.1 ttest命令:t检验法 306
8.2.2 ztest命令:u检验法 307
8.2.3 signtest命令:符号检验 308
8.2.4 ranksum命令:秩和检验 311
8.2.5 signrank命令:符号秩检验 313
8.2.6 ttest2命令:两个正态总体均值差的检验 315
8.2.7 jbtest命令:正态分布的拟合优度测试 318
8.2.8 kstest2命令:两个样本具有相同的连续分布的假设检验 319
8.3 图形显示 320
8.3.1 lsline命令:最小二乘拟合直线 320
8.3.2 normplot命令:绘制正态分布概率图形 321
8.3.3 tabulate命令:显示频率表 322
8.3.4 capaplot命令:样本的概率图形 322
8.3.5 cdfplot命令:绘制经验累积分布函数图形 323
8.3.6 weibplot命令:绘制威布尔概率图形 324
8.3.7 histfit命令:绘制带有正态密度曲线的直方图 325
8.3.8 boxplot命令:绘制样本数据的盒图 326
8.3.9 refline命令:添加参考线 327
8.3.10 refcurve命令:在当前图形中加入一条多项式曲线 328
第9章 二维图形 331
9.1 二维图形 331
9.1.1 plot命令:绘制线性二维图 331
9.1.2 c和s:设置线型与颜色 333
9.1.3 title命令:设置图形标题 335
9.1.4 xlabel命令和ylabel命令:设置坐标轴的标题 336
9.1.5 axis命令:设定坐标轴的属性 337
9.1.6 legend命令:添加图例 340
9.1.7 text命令:添加文字 341
9.1.8 grid和box命令:给坐标加网格和边框 342
9.1.9 subplot命令:分区绘图 343
9.1.10 figure命令:多图形窗口绘制 344
9.1.11 hold命令:图形保持 345
9.1.12 fplot命令:绘制函数f(x)的曲线 347
9.2 特殊图形 349
9.2.1 loglog命令:绘制双对数坐标图形 349
9.2.2 semilogx命令:单对数坐标 350
9.2.3 polar命令:绘制极坐标图 352
9.2.4 bar命令:绘制二维垂直条形图 353
9.2.5 barh命令:绘制二维水平条形图 355
9.2.6 stairs命令:绘制阶梯图形 356
9.2.7 fill命令:填充图形 357
9.2.8 zoom命令:对图形缩放 358
9.2.9 compass命令:从原点绘制箭头图 359
9.2.10 comet命令:绘制二维彗星图 360
9.2.11 errorbar命令:绘制误差图 361
9.2.12 feather命令:绘制速度向量图 362
9.2.13 hist命令:绘制二维条形直方图 363
9.2.14 rose命令:绘制角度直方图 364
9.2.15 stem命令:绘制二维离散数据图 365
9.2.16 pie命令:绘制二维饼图 366
第10章 三维图形 369
10.1 绘制三维曲线 369
10.1.1 plot3命令:绘制三维曲线 369
10.1.2 mesh命令:绘制三维网格图 370
10.1.3 surf命令:绘制曲面图 371
10.1.4 contour命令:绘制曲面的等高线 372
10.1.5 contour3命令:绘制三维等高线 373
10.1.6 clabel命令:添加等高线的标签 374
10.1.7 fill3命令:填充三维图 376
10.1.8 sphere命令:绘制球体 377
10.1.9 contourf命令:填充二维等高线 378
10.1.10 pie3命令:三维饼图 379
10.1.11 comet3命令:绘制三维彗星图 380
10.1.12 cylinder命令:绘制圆柱图形 381
10.1.13 surfc命令:绘制阴影图及等高线 382
10.1.14 surfl命令:绘制带光照模式的曲面图 383
10.1.15 waterfall命令:绘制瀑布图 385
10.2 图像编辑命令 386
10.2.1 view命令:设置视角 386
10.2.2 colormap命令:获取当前色图 387
10.2.3 brighten命令:控制色图 389
10.2.4 colorbar命令:显示颜色条 391
10.2.5 contrast命令:提高灰色对比度 392
10.2.6 rgbplot命令:绘制色图 393
10.2.7 shading命令:设置颜色色调 393
10.2.8 hidden命令:隐藏线条 395
10.2.9 light命令:光照处理 396
10.2.10 lighting命令:光照处理 397
10.2.11 material命令:设置材质 398
10.2.12 rotate命令:设置旋转 399
10.2.13 imread命令和imwrite命令:读入读出 图像文件 401
附录 索引 403
本书全面介绍了MATLAB的常用命令,并以实例辅助介绍命令的使用方法和技巧。通过本书,希望使读者增进项目实践的能力,同时对MATLAB有一个整体的、更深层的认识。
一、本书特点
1.适应面广
选择了MATLAB中最稳定的MATLAB 7.0版本,该版本包含了前面版本软件中的所有功能,同时也囊括了后续版本中的所有核心功能。本书的所有例子都可以在各版本MATLAB中使用。
2.针对性强
MATLAB功能强大,提供的命令也很多。本书根据笔者的经验,选择了最常用的命令,对于已经废弃或者升级的命令则没有提供。通过本书的内容,读者可以了解到MATLAB中最新且最常用的命令。
3.例子精炼
本书立足于命令,配合典型的实例讲解,详细介绍了每个命令的格式、功能以及使用方法。本书选取了实用而典型的例子,便于读者学习和参考。
二、本书内容
第1章:介绍了MATLAB的运行环境、集成环境以及安装过程。
第2章:主要介绍了矩阵运算的基本命令,主要包括矩阵的创建和基本运算。本章是本书其他章节内容的基础。
第3章:详细介绍了矩阵分析的命令,从矩阵分解、线性方程组和矩阵属性等角度来讲解,是矩阵应用的重要内容。
第4章:主要介绍了数值运算,包括最简单的数学运算,如三角函数、复数函数以及排序取整等内容。
第5章:主要介绍了数据分析的内容。本章内容是前面章节的延伸,主要包括统计分析、微积分和插值等高级数据分析的内容。
第6章:主要介绍了符号运算的内容,包括符号表达式运算、符号表达式的复合和化简、符号矩阵的运算、符号微积分、符号函数绘图、符号微分方程求解等。
第7章:主要介绍了概率统计的相关命令,包括随机数的生成、随机变量的描述、随机变量的分布函数、描述性统计等。
第8章:主要介绍了数理统计的内容,包括参数估计、假设检验等,同时还讲解了图形的绘制,使读者能够对理论知识有一个直观的理解。
第9章:主要介绍了绘制二维图形的常用命令。本章主要讲解如何使用MATLAB创建常见的二维图形,并讲解了如何绘制特殊的二维图形。
第10章:主要介绍了绘制三维图形的常用命令。本章是前面章节的延伸,主要介绍如何在MATLAB中创建和编辑三维图形。
索引:按英文字母顺序列出本书所涉及函数的索引,便于读者检索。
三、读者对象
工程仿真设计人员。
数学理论计算人员。
工程研发人员。
大中专院校的学生。
社会培训学员。
四、本书编者
本书主要由李玉莉编写,其他参与编写和资料整理的人员有刘成、马臣云、潘娜、阮履学、陶则熙、王大强、王磊、徐琦、许少峰、颜盟盟、杨娟、杨瑞萍、于海波、俞菲、曾苗苗、赵莹、朱存等。由于编者水平有限,书中难免存在不足和疏漏之处,恳请读者批评指正。
Specifications
Brand | Jingdong book |
Brand Origin | China |
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实用掌中宝:MATLAB函数速查手册
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