matlab編程初步

《matlab編程初步》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《matlab編程初步（43頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,MATLAB,編程初步,2024年10月23日,2,Matlab,編程入門,Matlab,編程簡介,Matlab,作為一種廣泛應(yīng)用于科學(xué)計算的工具軟件，不僅具有強大的數(shù)值計算、符號計算、矩陣運算能力和豐富的繪圖功能，同時也具有和,C,、,FORTRAN,等高級語言一樣進(jìn)行程序設(shè)計。,在,Matlab,程序設(shè)計中，要充分利用,Matlab,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點，提高編程效率。,利用,Matlab,的程序控制功能，可以將有關(guān),Matlab,命令編成程序存儲在一個文件中,（,M,文件,）,，然后在命令窗口中運行該文件，,Matlab,就會自動依次執(zhí)行文件

2、中的命令，直到全部命令執(zhí)行完畢。,2024年10月23日,3,用,Matlab,語言編寫的程序稱為,M,文件,。,M,文件是由若干,Matlab,命令組合在一起構(gòu)成的，它可以完成某些操作，也可以實現(xiàn)某種算法。事實上，,Matlab,提供的內(nèi)部函數(shù)以及各種工具箱，都是利用,Matlab,語言開發(fā)的,M,文件。用戶也可以結(jié)合自己的工作需要，開發(fā)自己的程序或工具箱。,M,文件根據(jù)調(diào)用方式的不同可以分為兩類：,Script,：腳本文件,/,命令文件,Function,：函數(shù)文件,M,文件,M,文件以,.m,為擴(kuò)展名。,M,腳本文件,M,函數(shù)文件,腳本文件與函數(shù)文件的區(qū)別,2024年10月23日,7,M

3、,文件是一個文本文件，可以用任何文本編輯器來建立和編輯，通常使用,Matlab,自帶的,M,文件編輯器。,M,文件的建立與打開,新建一個,M,文件,菜單操作,(,File,New M-File,),命令操作,(,edit,M,文件名,),命令按鈕,(,快捷鍵,),打開已有的,M,文件,菜單操作,(,File,Open,),命令操作,(,edit,M,文件名,),命令按鈕,(,快捷鍵,),雙擊,M,文件,M,文件路徑的加載,通過修改,current directory,選項將,M,文件所在底層文件夾加載進(jìn)來才可以使用。,點擊后面的符號即可修改路徑。,2024年10月23日,9,在命令窗口中輸入,

4、f2cs,，即可執(zhí)行該,M,文件。,例：,編寫一個腳本文件將華氏溫度轉(zhuǎn)化為攝氏溫度,腳本文件舉例,clear;,%,清除當(dāng)前工作空間中的變量,f=,input(,Please,input Fahrenheit temperature:,);,c=5*(f-32)/9;,fprintf(The,centigrade temperature is%,gn,c,);,新建一個,M,文件,f2cs.m,，內(nèi)容如下：,腳本文件運行后，文件中所產(chǎn)生的,所有變量都駐留在,Matlab,當(dāng)前工作空間,，可以用,whos,查看。,2024年10月23日,10,關(guān)系運算,小于,大于,=,大于等于,=,等于,=,不

5、等于,比較大小，如果結(jié)論是,真,則返回,1,，否則返回,0,注意,=,與,=,的區(qū)別,關(guān)系操作符能用來比較兩個,同樣大小,的數(shù)組，或用來比較,一個數(shù)組和一個標(biāo)量,，在后一種情況，標(biāo)量和數(shù)組中的每一個元素相比較，比較結(jié)果與數(shù)組大小一樣。,關(guān)系,運算符,2024年10月23日,11,例：,關(guān)系運算,舉例,2+2=4,ans,=1,23,ans,=0,A=1 3 5;2 0 6;,A=1 3 5 B=3 1 0,ans,=0 1 1,B=3 1 0;2 4 6;,2 0 6 2 4 6 1 0 1,A=B,x=5 0;4 2;,x=5 0,ans,=0 1,xany(A)any,按列運算,A=0 2

6、,ans,=1 1,3 4 ,all(A,),5 6,ans,=0 1,all,也按列運算,2024年10月23日,15,程序控制結(jié)構(gòu)有三種：,順序結(jié)構(gòu),、,選擇結(jié)構(gòu),和,循環(huán)結(jié)構(gòu),。任何復(fù)雜的程序都由這三種基本結(jié)構(gòu)組成。,順序結(jié)構(gòu),M,文件控制流,按排列順序依次執(zhí)行各條語句，直到程序的最后。,這是最簡單的一種程序結(jié)構(gòu)，一般涉及數(shù)據(jù)的輸入輸出、數(shù)據(jù)的計算或處理等。,2024年10月23日,16,例：,A=input,(,Please input A:),數(shù)據(jù)的輸入：,input,A=input,(,提示信息,),其中,提示信息,為字符串，,該命令要求用戶輸入,A,的值,(,可以是數(shù)或字符串,)

7、,數(shù)據(jù)輸入,input,A=input,(,提示信息,s),注：,此時輸入的字符串,不要加單引號,！,如果是輸入字符串，也可以使用下面的方法,name=input,(,What,s your name?,s,),例：,2024年10月23日,17,disp,(X,),輸出變量,X,的值,，可以是數(shù)值矩陣或字符串,B=,1 2 3;4 5 6;7 8 9,;,disp,(B,),數(shù)據(jù)輸出,disp,數(shù)據(jù)的輸出：,disp,A=,Hello,Tom,!,;,disp,(A,),例：,2024年10月23日,18,數(shù)據(jù)輸出,fprintf,fprintf,(fid,format,variables,

8、),按指定的,格式,將變量的值輸出到指定的,文件,數(shù)據(jù)的輸出：,fprintf,fid,為文件句柄，若缺省，則將變量的值輸出到屏幕上,format,用來指定數(shù)據(jù)輸出時采用的格式，常見的有,%e,(,采用科學(xué)計算形式,),%f,(,采用浮點數(shù)形式,),%g,(,由系統(tǒng)自動選取上述兩種格式之一,),%s,(,輸出字符串,),format,中還可以使用一些特殊格式，如：,n,(,換行,),t,(,制表符,),b,(,退格,),(,反斜桿,),%,(,百分號,),2024年10月23日,19,數(shù)據(jù)輸出,fprintf,a=,Hello,;b=2.4;c=100*pi;,fprintf,(,a=%,s,

9、b,=%,f,c,=%,en,a,b,c,),a=Hello ,b=2.400000,c=3.141593e+002,例：,format,中的輸出格式要與輸出變量一一對應(yīng),可以沒有輸出變量,fprintf,(,Today is,the 77 anniversary of the,Mukden,Incident,n,),例：,2024年10月23日,20,pause,程序的暫停,：,pause,pause,或,pause(n,),若想強行終止程序的運行，可以使用,Ctrl+c,其中,n,是延遲時間，以秒為單位；,若缺省，則將暫停程序，直到用戶按任意鍵后繼續(xù),pause off,屏蔽程序中所有,p

10、ause,的作用,pause on,打開,pause,的作用,2024年10月23日,21,選擇結(jié)構(gòu),是根據(jù)給定的條件成立或不成立，分別執(zhí)行不同的語句。,Matlab,用于實現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的語句有,if,語句,和,switch,語句,。,選擇結(jié)構(gòu),2024年10月23日,22,單分支結(jié)構(gòu),if,expression,（條件）,statements,（語句組）,end,if,條件語句,if,expression,（條件）,statements1,（語句組,1,）,else,statements2,（語句組,2,）,end,雙分支結(jié)構(gòu),2024年10月23日,23,if,expression1,（,條

11、件,1,）,statements1,（,語句組,1,）,elseif,expression2,（,條件,2,）,statements2,（,語句組,2,）,.,elseif,expressionm,（,條件,m,）,statementsm,（,語句組,m,）,else,statements,（,語句組,）,end,多分支結(jié)構(gòu),if,條件語句,2024年10月23日,24,if,語句舉例,數(shù)論中的一個有趣問題：任取一個正整數(shù)，如果是偶數(shù)，用,2,除，如果是奇數(shù)，用,3,乘再加,1,，反復(fù)這個過程，直到所得到的數(shù)為,1,。,問：是否存在使該過程永不中止的整數(shù),？,(,exp01.m,),2024年

12、10月23日,25,while,1,n=,input,(Please,enter,n(nonpositive,quit):),;,m=n;,if,n1,if,rem,(n,2)=0,n=n/2,;,else,n=3*n+1,;,end,fprintf,(n,n=%,d,n,),;,end,fprintf,(n,%d is not we need!continue.,n,m,),;,end,if,語句舉例,2024年10月23日,26,根據(jù)表達(dá)式的不同取值，分別執(zhí)行不同的語句。,switch,expression,（表達(dá)式）,case,value1,（表達(dá)式,1,）,statement1,（語句

13、組,1,）,case,value2,（表達(dá)式,2,）,statement2,（語句組,2,）,.,case,valuem,（表達(dá)式,m,）,statementm,（語句組,m,）,otherwise,statement,（語句組）,end,switch,語句,2024年10月23日,27,Matlab,首先計算,expression,的值，然后將它依次與各個,case,指令后的檢測值進(jìn)行比較，當(dāng)比較結(jié)果為真時，就執(zhí)行相應(yīng)的語句組，然后跳出,switch,結(jié)構(gòu)。,switch,后面的表達(dá)式,expression,的值可以是一個標(biāo)量或字符串。,switch,語句,otherwise,指令可以不出現(xiàn)

14、。,如果所有的比較結(jié)果都為假，則執(zhí)行,otherwise,后面的語句組，然后跳出,switch,結(jié)構(gòu)。,2024年10月23日,28,循環(huán)結(jié)構(gòu),是按照給定的條件，重復(fù)執(zhí)行指定的語句。,Matlab,用于實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的語句有,for,語句,和,while,語句,循環(huán)結(jié)構(gòu),2024年10月23日,29,for,variable=expression,statement,（,循環(huán)體,）,end,循環(huán)變量,表達(dá)式,expression,可以是行向量，也可以是矩陣,for,循環(huán),clear;,y=0;n=100;,for,k=1:n,y=y+1/(2*k-1);,end,例：,已知,，當(dāng),n,=100,

15、時，求,y,的值,2024年10月23日,30,循環(huán)語句可以嵌套使用,while,循環(huán),while,expression,（,條件,）,statement,（,循環(huán)體,）,end,不能在,for,循環(huán)體,內(nèi)改變循環(huán)變量的值,為了提高代碼的運行效率，,應(yīng)盡可能提高代碼的向量化程度，避免,for,循環(huán)的使用,如果預(yù)先就知道循環(huán)的次數(shù)，則可以采用,for,循環(huán),；否則，如果預(yù)先無法確定循環(huán)的次數(shù)，則可以使用,while,循環(huán),。,2024年10月23日,31,這個例子給出了計算,eps,的一種方法。,這里我們用大寫,EPS,，因此系統(tǒng)中,eps,的值不會被覆蓋。當(dāng),EPS=,eps,時，條件仍成立；

16、而當(dāng),EPS=eps/2,時，條件為假，退出循環(huán)，所以最后應(yīng)有,EPS=eps/2,。,num,用來記錄循環(huán)次數(shù)。,計算,Matlab,中,eps,值,(,exp02.m,),while,循環(huán)舉例,num=0;EPS=1;,while,(1+EPS)1,EPS=EPS/2;,num=num+1;,end,eps,為浮點運算的相對精度,2024年10月23日,32,break,和,continue,break,語句用于,終止循環(huán),的執(zhí)行，即跳出最內(nèi)層循環(huán),continue,語句用于結(jié)束,本次循環(huán),，進(jìn)行下一次循環(huán),break,和,continue,一般與,if,語句配合使用,其它流控制語句,return,return,語句用于,退出,正在運行的腳本或函數(shù)，通常用在函數(shù)文件中。,2024年10月23日,33,首先由計算機隨機產(chǎn)生一個,1,100,之間的一個整數(shù)，然后由用戶猜測所產(chǎn)生的這個數(shù)。根據(jù)用戶猜測的情況給出不同的提示，如果猜測的數(shù)大于產(chǎn)生的數(shù)，則顯示 “,High”,，小于則顯示,“,Low,”,，等于則顯示“,You win,！”,，同時退出游戲。用戶最多有,7,次機會。,(,ex