最简单常用的Matlab绘图教学：只要学会这几句代码

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Matlab是科研人员常用的绘图工具，但是对很多人来说，Matlab的编程是最头疼的，很多人还没尝试就退缩了，但实际上一些基本的图形通过一些简单的代码就可以实现，并没有想象中的那么难。

下面我就简单介绍一些简单的Matlab编程命令，帮助科研小白入门。

Matlab基本界面

主页

Matlab基本界面包含这几块内容：

菜单栏：含有一些控制程序进行的按钮

当前文件夹：工作路径所在的文件夹

命令行窗口：写程序的地方

数据区：数据的族谱

主页

绘图

应用程序

值得讲的是绘图页面，里面给了许多预设的模板，鼠标放到某模板上停留一下会出现该模板的标准程序代码格式，可以看出我们需要的数组是二维还是三维的。其他页面无所谓，满足日常需求的话用不到。

Matlab数据定义

Matlab不像Excel能够直接对数据进行编辑 ，刚打开时Matlab的界面是空的，我们需要将我们要用的数据导入进来供我们使用。常用的导入方式有三种：直接声明在脚本里（适合数据量少的情况）、在数据区新建新数据（适合数据量居中的情况）、在脚本里调用（适合数据量大的情况）。

首先新建脚本，在脚本中写程序（以一个简单的二维图为例），定义我们需要的X、Y数据，数据定义语句主要有四种方法：

X=1; //单个数据声明

X=1:1:3; //范围数据声明，分别为起始值、增量、终止值

X=[1 2 3]; //数组声明，行向量

X=[1;2;3]; //数组声明，列向量

Y数据定义同理，定义好后，利用plot（X,Y）语句做出简单的二维图（点击菜单栏“运行并前进”按钮）。

数据定义方式一

下面换一种方式定义数据，我们在数据区新建数据，改名为X（非固定）,双击，此时出现我们熟悉的Excel表格，我们可以在里面输入我们的数据，或者从excel粘贴过来。Y同理，这时我们只需要在脚本中写plot(X,Y)语句即可。

数据定义方式二

针对数据量大的情况，我们手动录入数据会很麻烦，这时候直接用代码提取即可，需要满足一些前提：一个EXCEL文档、将Matlab当前的工作路径设置为该EXCEL所在位置。

数据定义方式三

在脚本区域定义X Y取用EXCEL文档数据的区域，定义格式为（粗体为固定格式，其余皆可更改）：

X=xlsread(‘大量数据.xls’,’T2:V223′); //第一个单引号内容为文件名

Y=xlsread(‘大量数据.xls’,’D2:F223′); //第二个单引号内容为数据区域的左上角坐标和右下角坐标，两个坐标即可定义一个区域

再次使用plot(X,Y)语句即可作图。

多图并存与多线并存

前面的教程解释了一个图一条线的基本写法，我们经常碰到的是一个图多条线或多个子图并存的情况。

一图多线关键代码：hold on

多图并存关键代码：subplot(1,2,1)、figure（）

当我们需要在一个图里做多条线的时候，肯定会用到一个X数据和若干个Y数据，这时一个plot(X,Y)语句就不够了，需要再增加plot(X,Z)，或者更多，但是直接增加语句会导致后面的语义覆盖前面的语义，最后的结果就是只会出现最后一次声明曲线，为了实现多条plot(X,Z)并存，我们需要在每两个plot()之间加入hold on语句。

多线并存方式一

当我们需要更多并存的线条时，再用这种方法就会显得麻烦，于是我们可以用另一种方式plot(x,a,x,b,x,c)。

多线并存方式二

当一幅图是由多幅子图组合而成的，我们一幅一幅合并肯定是不方便的，这时候需要用到subplot(行，列，序号)语句，行和列用来定义子图的排列方式和排列数量，序号代表子图出现的顺序，在每一个subplot()语句后面都要跟一个plot()语句。

多图并存方式一

当我们希望多图不以上述方式出现，而是以单独的图出现时，就要将subplot()语句换成figure()语句了，figure(1)代表声明第一幅图，后面可存在figure(2)……

多图并存方式二

网格与线型

我们学会作图方式后，需要了解一些美化图形的方式，因为Matlab默认的线型是固定的，图片留白太多，并不美观，修改线型与添加网格有两种方式可以采取：

手动：需要美化的图片较少时

自动：需要批量出图时

当按照默认方式出图后，图片如上图所示，只有横纵坐标轴的数字，我们需要添加横纵坐标的名称、图例、网格，调整图片大小。手动的方式是在Figure页面手动调整。

定义横纵坐标信息

选中线条，出现线条编辑选项。

修改线型并插入图例

除了这样，还能设定横纵坐标的起始终止值和增量大小，手动方法比较简单，适合代码小白，但是当批量画图时，再这样一个一个的去调就会很浪费时间，这时候就需要用代码设定，一劳永逸了。

• x=[1 2 3];
• a=[1 2 3];
• plot(x,a,‘–r‘,‘linewidth’,3) //“–r”代表虚线红色，3代表线宽
• xlabel(‘时间/t‘) //定义横坐标名称
• ylabel(‘位移/mm‘)//定义纵坐标名称
• grid on //网格开启

代码方式修改图形信息一

当我们需要横纵坐标以特定的值起始或终止时，需要再加入axis([0 3 0 3])语句，四个数字分别代表横坐标的起始终止值和纵坐标的起始终止值。

代码方式修改图形信息二

Matlab的线型和颜色组合有多种，有需求的朋友可以百度，这里不做详解。

Matlab函数用法

学过C语言的朋友肯定知道函数，一般我们会在主程序里面调用其他函数，这样不仅能够使主程序代码简洁，还有利于代码的修改。比如，我现在有两个变量a和b，我要做的事是将a和b相加，但是我在过程中加入了一个前提条件，就是b得先乘以2再与a相加，这时候b乘以2的过程我们就可以写一个子函数，然后在主程序里面调用这个函数即可。（只用来说明函数的用法）

我们需要建立两个脚本，一个脚本用来写函数，一个脚本用来写主程序。

首先是函数脚本，代码格式为：

• function [m]=doublex(n)
• m=n*2;
• end //m为程序结果返回值，n为形式参数，doublex为函数名称

中间的函数内容我们可以自己定义，不管经过多少复杂的运算，只返回m的值，当然了，还可以加入其他要返回的值，需要注意的是，这个脚本要保存到工作路径下，文件名与函数名相同。

其次是主程序，主程序定义了a和b的值，主程序doublex(b)的b是实参，可以是其他字母。直接用函数名就可以调用刚才的函数。

function函数的基本用法

当我们程序需要写很长时就会用到函数，一般情况下，用的不多，基本原理就是这样，更多用法用到的时候再扩展。

Matlab循环语句

循环语句的使用频率还是较高的，属于一劳永逸之一劳永逸级别，因为涉及到更简便的运算复制，构造时比较费脑，现在以上文的一个例子来讲一下原理和用法。

前面说到多图并存，用循环语句的话也能实现，代码如下：

• a=[1 2 3];
• b=[2 4 6;3 6 9;4 8 12];
• for i=1:1:3 // 循环条件是i从1开始以1的增量到3停止，共执行3次循环
• figure(i) //这里我将figure语句中的变量改为了i，i会按照1 2 3变化
• plot(a,b(i,:)) //这里b(i,:)表示b的第i行第所有列，即第i行数据，i会按照1 2 3变化
• end //结束循环

这里我将b、c和d三个变量的数据量综合成了一个3行3列的数组，直接以变化的列号调用，不用再一个一个定义和调用，省去了大量的时间。

一级循环

当然，循环也是可以套用的，实现二级循环，需要协调好变量的关系，当我想画3个图，每个图由3个子图组成时，代码如下，在这里共进行了9次循环

• a=[1 2 3];
• b=[2 4 6;3 6 9;4 8 12];
• for i=1:1:3
• figure(i)
• for j=1:1:3
• subplot(3,1,j)
• plot(a,b(j,:))
• end
• end

二级循环

循环语句还有while和switch语句，个人感觉for语句就可以解决很多问题了，就不在此深入探索了，不然又得吓退一群代码小白了。

本期内容就到这里结束了，目前想到的最基础的+足够用的就这些了，回顾看来，需要学习的并不多，可以实现的功能却很多。

Matlab进阶我觉得不是学习了多少语句，而是如何以所学的语句解决各种各样的问题，思考复杂问题的过程才是进阶的过程。

Matlab学习是一个持久的过程，我觉得没必要捧着Matlab教程书全篇去读，而是在有解决问题需求的时候能够想到用Matlab去解决，在有新语句学习需求的时候去找新语句，这样能够将各种用法记得很清楚。希望对大家有帮助！

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