實(shí)驗(yàn)五 MATLAB的程序設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)五MATLAB的程序設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ATLAB的編程環(huán)境；熟悉和掌握腳本文件和函數(shù)文件建立與使用方法；掌握MATLAB程序設(shè)計(jì)的流程控制語(yǔ)句；掌握函數(shù)調(diào)用和參數(shù)傳遞；熟悉MATLAB程序調(diào)試方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1.計(jì)算機(jī)2.MATLAB軟件環(huán)境三、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)1.M文本文件介紹一個(gè)M文件通常包含五個(gè)部分，函數(shù)定義語(yǔ)句、H1幫助行、幫助文本、函數(shù)體或者腳本文件語(yǔ)句和注釋語(yǔ)句。一個(gè)完整的M文件的結(jié)構(gòu)為：functionf=fact(n)函數(shù)定義語(yǔ)句%Computeafactorialvalue.H1行%FACT(N)returnsthefactorialofN,幫助文本%usuallydenotedbyN!%Putsimply,FACT(N)isPROD(1:N).注釋語(yǔ)句f=prod(1:n);函數(shù)體函數(shù)定義語(yǔ)句只在函數(shù)文件中存在，定義函數(shù)名稱(chēng)、輸入輸出參數(shù)的數(shù)量和順序。函數(shù)定義語(yǔ)句的格式為：functiony=fact(x)2.函數(shù)流程控制順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)是最簡(jiǎn)單的程序結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)在編譯程序時(shí)，按照程序的物理位置順序執(zhí)行。這種程序容易編制，但是結(jié)構(gòu)單一，能夠?qū)崿F(xiàn)的功能有限。判斷語(yǔ)句（if…else…end）if…endif…else…endif…elseif…else…end1）if…end此時(shí)的程序結(jié)構(gòu)如下：if表達(dá)式執(zhí)行代碼塊end這是最簡(jiǎn)單的判斷語(yǔ)句，只有一個(gè)判斷語(yǔ)句，其中的表達(dá)式為邏輯表達(dá)式，當(dāng)表達(dá)式為真時(shí)，執(zhí)行相應(yīng)的語(yǔ)句，否則，直接跳到下一段語(yǔ)句。2）if…else…end當(dāng)程序有兩個(gè)選擇時(shí)，可以選擇if…else…end結(jié)構(gòu)，此時(shí)程序結(jié)構(gòu)為：if表達(dá)式執(zhí)行代碼塊1else執(zhí)行代碼塊2end當(dāng)判斷表達(dá)式為真時(shí)，執(zhí)行代碼塊1，否則執(zhí)行代碼塊2。3）if…elseif…else…end上面的兩種形式中，分別包含一個(gè)選擇和兩個(gè)選擇，當(dāng)判斷包含多個(gè)選擇時(shí)，可以采用elseif語(yǔ)句，結(jié)構(gòu)為：if表達(dá)式1執(zhí)行代碼塊1elseif表達(dá)式2執(zhí)行代碼塊2elseif..................else執(zhí)行代碼塊end其中可以包含任意多個(gè)elseif語(yǔ)句。分支語(yǔ)句MATLAB中的另一種多選擇語(yǔ)句為分支語(yǔ)句。分支語(yǔ)句的結(jié)構(gòu)為：switch分支語(yǔ)句case條件語(yǔ)句執(zhí)行代碼塊case{條件語(yǔ)句1,條件語(yǔ)句2,條件語(yǔ)句3,...}執(zhí)行代碼塊otherwise執(zhí)行代碼塊end循環(huán)語(yǔ)句1）for語(yǔ)句for語(yǔ)句將相同的代碼執(zhí)行預(yù)定義的次數(shù)。for語(yǔ)句的結(jié)構(gòu)為：for循環(huán)變量=表達(dá)式執(zhí)行代碼塊end2）while語(yǔ)句while語(yǔ)句用于將相同的代碼塊執(zhí)行多次，但是次數(shù)并不預(yù)先指定，當(dāng)while的條件表達(dá)式為真時(shí)，執(zhí)行代碼塊，直到條件表達(dá)式為假。while語(yǔ)句的結(jié)構(gòu)為：while表達(dá)式執(zhí)行代碼塊endtry…catch…end語(yǔ)句MATLAB中的另一種判斷語(yǔ)句為try…catch語(yǔ)句，這種語(yǔ)句可以包容程序運(yùn)行中的錯(cuò)誤，并返回錯(cuò)誤類(lèi)型。這種語(yǔ)句的結(jié)構(gòu)為：try運(yùn)行代碼塊catch運(yùn)行代碼塊end該語(yǔ)句首先從上到下依次執(zhí)行，如果遇到程序錯(cuò)誤則運(yùn)行下一個(gè)catch中的語(yǔ)句，依次向下進(jìn)行。如果程序運(yùn)行成功，則退出該判斷語(yǔ)句。如果在catch和end之間的程序運(yùn)行出錯(cuò)，則程序運(yùn)行終止，或者如果存在其他的try…catch結(jié)構(gòu)，則運(yùn)行下一個(gè)try…catch結(jié)構(gòu)?？梢岳胠asterr命令查看發(fā)生錯(cuò)誤的原因。其他流程控制函數(shù)1）continue：continue語(yǔ)句通常用在循環(huán)控制中，包括for循環(huán)和while循環(huán)，用于結(jié)束當(dāng)次循環(huán)，繼續(xù)執(zhí)行下一次循環(huán)，但是不結(jié)束當(dāng)前循環(huán)。一般continue語(yǔ)句與if語(yǔ)句相結(jié)合，當(dāng)滿足一定的條件時(shí)，執(zhí)行continue語(yǔ)句。2）break：與continue相同的是，break函數(shù)也是用于循環(huán)控制，中斷當(dāng)前循環(huán)。與continue不同，break跳出當(dāng)前循環(huán)，不再執(zhí)行該循環(huán)的任何操作。3）return：結(jié)束該程序的執(zhí)行，返回到調(diào)用函數(shù)或者鍵盤(pán)。3.MATLAB編程錯(cuò)誤處理通過(guò)try-catch語(yǔ)句檢測(cè)錯(cuò)誤MATLAB中的try-catch語(yǔ)句可用于錯(cuò)誤檢測(cè)。如果程序中的一些語(yǔ)句可能會(huì)產(chǎn)生非預(yù)計(jì)的結(jié)果，可以將這些語(yǔ)句放在try-catch塊中。try-catch語(yǔ)句可以檢測(cè)所有錯(cuò)誤，并且分別進(jìn)行處理。格式如下：try表達(dá)式1catch表達(dá)式2End4.調(diào)試程序MATLAB語(yǔ)言具有強(qiáng)大的運(yùn)算能力，指令系統(tǒng)簡(jiǎn)單，因此程序通常非常簡(jiǎn)潔。對(duì)于簡(jiǎn)單的程序可以采用直接調(diào)試的方法。在程序調(diào)試時(shí)，程序運(yùn)行中變量的值為一個(gè)重要的線索。因此，查看變量值為程序調(diào)試的重要線索，由于在函數(shù)調(diào)用時(shí)只返回最后的輸出參數(shù)，而不返回中間變量，因此，可以選擇下面的方法查看程序運(yùn)行中的變量值。（1）通過(guò)分析后，將可能出錯(cuò)的語(yǔ)句后面的分號(hào)（;）刪除，將結(jié)果顯示在命令窗口中，與預(yù)期值進(jìn)行比較；（2）利用函數(shù)disp顯示中間變量的值；（3）在程序中的適當(dāng)位置添加keyboard指令。當(dāng)MATLAB執(zhí)行至此處時(shí)將暫停，等待用戶反應(yīng)。當(dāng)程序運(yùn)行至此時(shí)將暫停，在命令窗口中顯示k>>提示符，用戶可以查看工作區(qū)中的變量，可以改變變量的值。輸入return指定返回程序，繼續(xù)運(yùn)行。（4）在調(diào)試一個(gè)單獨(dú)的函數(shù)時(shí)，可以將函數(shù)改寫(xiě)為腳本文件，此時(shí)可以直接對(duì)輸入?yún)?shù)賦值，然后以腳本方式運(yùn)行該M文件，這樣可以保存中間變量，在運(yùn)行完成后，可以查看中間變量的值，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，查找錯(cuò)誤所在。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫(xiě)MATLAB程序，對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行識(shí)別及改正,對(duì)程序進(jìn)行簡(jiǎn)單調(diào)試。將結(jié)果寫(xiě)入實(shí)驗(yàn)報(bào)告。1.設(shè)某批發(fā)貿(mào)易公司從事蘋(píng)果批發(fā)，當(dāng)客戶購(gòu)買(mǎi)5000件以上，15元/件；2500～5000件，16元/件；1000～2500件，17元/件；500～1000件，18元/件；250～500件，19元/件；100～250件，20元/件；50～100件，22元/件；10～50件，24元/件；9件以下，28元/件。試編寫(xiě)程序根據(jù)客戶購(gòu)買(mǎi)的件數(shù)，求出總的金額數(shù)。（必做）2.編寫(xiě)腳本文件，實(shí)現(xiàn)用magic(6)產(chǎn)生一矩陣，用for循環(huán)指令求解其所有元素的和。（必做）3.編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)文件求三個(gè)數(shù)的最大值。（必做）4.編寫(xiě)一個(gè)文件名為factor.m函數(shù)文件，實(shí)現(xiàn)利用函數(shù)的遞歸調(diào)用，求n！。（必做）5.在命令文件main2.m中調(diào)用函數(shù)文件factor.m求s=1!+2!+3!+4!+5!。試編寫(xiě)文件main2.m。（必做）6.編寫(xiě)一個(gè)腳本文件，從鍵盤(pán)輸入若干個(gè)數(shù)，當(dāng)輸入0時(shí)結(jié)束輸入，求這些數(shù)的平均值和它們之和。（選