MATLAB的优点与缺点

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MATLAB的优点与缺点

2023-07-29 12:43| 来源: 网络整理| 查看: 265

MATLAB的优点

与其他的计算机高级语言相比,MATLAB有着许多非常明显的优点,介绍如下。

1.简单易学

MATLAB允许用户以数学形式的语言编写程序,用户在命令窗口中输入命令即可直接得到结果, 这比C、FORTRAN和Basic等高级语言都要方便得多。由于它是用C语言开发的,它的流程控制语句与C语言中的相应语句几乎一致。所以,初学者只要有C语言的基础,就会很容易掌握MATLAB语言。

2.短小高效的源代码

由于MATLAB已经将数学问题的具体算法编成了现成的函数,用户只要熟悉算法的特点、使用场合、函数的调用格式和参数意义等,通过调用函数很快就可以解决问题,而不必花大量的时间纠缠于具体算法的实现。

3.强大的计算功能

该软件具有强大的矩阵计算功能,利用一般的符号和函数就可以对矩阵进行加、减、乘、除运算以及转置和求逆运算,而且可以处理稀疏矩阵等特殊的矩阵,非常适合于有限元等大型数值算法的编程。此外,该软件现有的数十个工具箱可以解决应用中的大多数数学问题。

4.强大的图形符号表达功能

该软件不仅可以绘制一般的二维、三维图形,如线图、条形图、饼图、散点图、直方图、误差条图等,还可以绘制工程特性较强的特殊图形,如玫瑰花图、极坐标图等。科学计算要涉及大量的数据处理,利用图形展示数据场的特性,能显著提高数据处理的效率,提高对数据反馈信息的处理速度和能力。MATLAB提供了丰富的科学计算可视化功能,利用它,可以绘制二维三维矢量图、等值线图、三维表面图、假色彩图、曲面图、云图、二维三维流线图、三维流锥图、流沙图、流带图、流管图、卷曲图、切片图等,此外还可以生成快照图和进行动画制作。基于MATLAB句柄图形对象,结合绘图工具函数,可以根据需要用MATLAB绘制自己的图形。

MATLAB也开发了自己的符号运算功能,特别是MATLAB 2011b在这方面的功能丝毫也不逊色于其他的相关软件,如Mathematic和Mathcad等。因此,用户只需掌握MATLAB 2011b这一门语言,就几乎可以解决学习和科研中的所有问题,不必再专门学习一门符号运算语言。同时由于有了Maple和MATLAB之间的接口,这个问题得到了更好的解决。

5.可扩展性强

可扩展性能是该软件的一大优点,用户可以自己编写MATLAB文件,组成自己的工具箱,方便地解决本领域内常见的计算问题。此外,利用MATLAB编译器和运行时服务器,可以生成独立的可执行程序,从而可以隐藏算法并避免依赖MATLAB。MATLAB支持DDE和ActiveX自动化等机制,可以与同样支持该技术的应用程序进行接口。

6.丰富的内部函数

MATLAB的内部函数库提供了相当丰富的函数,这些函数可以解决许多基本问题,如矩阵的输入。在其他语言中(如C语言),要输入一个矩阵,先要编写一个矩阵的子函数,而MATLAB语言则提供了一个人机交互的数学系统环境,该系统的基本数据结构是矩阵,在生成矩阵对象的时候,不要求做明确的维数说明。与利用C语言或FORTRAN语言编写数值计算的程序设计相比,利用MATLAB可以节省大量的编程时间。这给用户节省很多的时间,使用户能够把自己的精力放在创造方面,而把繁琐的问题交给内部函数来解决。

除了这些数量巨大的基本内部函数外,MATLAB还有为数不少的工具箱。这些工具箱用于解决某些特定领域的复杂问题,例如,使用Wavelet Toolbox进行小波理论分析,或者使用Financial Toolbox来进行金融方面问题的研究。同时,用户可以通过网络获取更多的MATLAB程序。

7.支持多种操作系统

MATLAB支持多种计算机操作系统,如Windows 2000/XP/Vista/7以及许多不同版本的UNIX操作系统。而且,在一种操作系统下编制的程序转移到其他的操作系统下时,程序不需要做出任何修改。同样,在一种平台上编写的数据文件转移到另外的平台时,也不需要做出任何修改。因此,用户编写的MATLAB程序可以自由地在不同的平台之间转移,这给用户带来了很大的方便。

8.可以自动选择算法

在使用其他语言编制程序时,往往会在算法的选择上费一番周折,但在MATLAB里,这个问题不复存在。MATLAB的许多功能函数都带有算法的自适应能力,它会根据情况自行选择最合适的算法。这样,当使用其他程序时,因算法选择不当而引起的譬如死循环等错误,在使用MATLAB时可以在很大程度上避免。

9.与其他软件和语言有良好的对接线

除了上面所提的MATLAB与Maple的连接外,MATLAB与FORTRAN、C和Basic之间都可以实现很方便的连接,用户只需将已有的EXE文件转换成MEX文件即可。可见,尽管MATLAB除自身已经具有十分强大的功能之外,它还可以与其他程序和软件实现很好的交流,这样可以最大限度地利用各种资源的优势,从而使MATLAB编制的程序能够做到最大程度的优化。

 MATLAB的缺点

MATLAB的缺点主要体现在两个方面。

首先,由于MATLAB是一种合成语言,因此,与一般的高级语言相比,用MATLAB编写的程序运行起来时间往往要长一些。当然,随着计算机运行速度的不断提高,这个缺点正在逐渐弱化。而且,由于用户在使用MATLAB编写程序时比较节省时间,就从编写程序到运行完程序的总的时间来说,使用MATLAB仍然比使用其他语言节省时间。

其次,虽然MATLAB这套软件比较贵,一般的用户可能支付不起它的高昂费用。但是,由于MATLAB具有极高的编程效率。因此,购买MATLAB的昂贵费用在很大程度上可以由使用它所编写的程序的价值抵消。所以,就性价比来说,MATLAB绝对是物有所值。即使这样, MATLAB对于一般的用户来说,仍然显得过于昂贵。幸运的是,MATLAB的开发公司还发行了一种比较便宜的MATLAB学生版,这对广大想学习和运用MATLAB的用户来说,无疑是一个极好的消息。MATLAB学生版与MATLAB基本版几乎一样,可以解决很多科研和学习中遇到的问题。

总而言之,相对于MATLAB的优点来说,它的缺点是微不足道的。而且,随着MATLAB版本的不断升级,它的缺点已经变得越来越不明显。掌握MATLAB,必将给我们的学习、科研和工作带来极大的帮助。



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