上課05 Matlab 編程(1).ppt

1、數(shù)學軟件實習,Matlab 編程入門 (一),Matlab 編程入門,Matlab 編程簡介,Matlab 作為一種廣泛應用于科學計算的工具軟件，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 等高級語言一樣進行程序設計。,在 Matlab 程序設計中，要充分利用 Matlab 數(shù)據(jù)結構的特點，提高編程效率。,利用 Matlab 的程序控制功能，可以將有關 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)行文件中的命令，直到全部命令執(zhí)行完畢。,用 Matlab 語言編寫的程序稱為

2、M 文件。,M 文件是由若干 Matlab 命令組合在一起構成的，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。用戶也可以結合自己的工作需要，開發(fā)自己的程序或工具箱。,M 文件,M 文件以 .m 為擴展名。,M 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,在命令窗口中輸入 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,腳本文件運行后，文件中所產(chǎn)生的所有變量都駐留在 Matla

3、b 當前工作空間，可以用 whos 查看。,關系運算,比較大小，如果結論是 真 則返回 1 ，否則返回 0,注意 = 與 = 的區(qū)別,關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)組和一個標量，在后一種情況，標量和數(shù)組中的每一個元素相比較，比較結果與數(shù)組大小一樣。,關系運算符,例：,關系運算舉例, 2+2=4, 23, A=1 3 5; 2 0 6; B=3 1 0; 2 4 6; A=B, x=5 0; 4 2; x4,邏輯運算,邏輯運算符,A 4 5 6; 7 8 9; disp(B),數(shù)據(jù)輸出 disp,數(shù)據(jù)的輸出：disp,數(shù)據(jù)輸出 fprintf,format 中還可以使用

4、一些特殊格式，如：,n ( 換行 ) t ( 制表符 ) b ( 退格 ) ( 反斜桿 ) % ( 百分號 ),數(shù)據(jù)輸出 fprintf, a=Hello; b=2.4; c=100*pi; fprintf(a=%s,b=%f,c=%en,a,b,c),例：,format 中的輸出格式要與輸出變量一一對應,可以沒有輸出變量,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 pause 的作用 pause on

5、打開 pause 的作用,選擇結構 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)選擇結構的語句有 if 語句和 switch 語句。,選擇結構,單分支結構,if expression （條件） statements （語句組） end,if 條件語句,if expression1 （條件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,多分支結構,

6、if 條件語句,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),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,根據(jù)表達式的

7、不同取值，分別執(zhí)行不同的語句。,switch expression （表達式） case value1 （表達式1） statement1（語句組1） case value2 （表達式2） statement2（語句組2） . . case valuem （表達式m） statementm（語句組m） otherwise statement （語句組） end,switch 語句,Matlab 首先計算 expression 的值，然后將它依次與各個 case 指令后的檢測值進行比較，當比較結果為真時，就執(zhí)行相應的語句組，然后跳出 switch 結構。,switch 后面的表達式 expres

8、sion 的值可以是一個標量或字符串。,switch 語句,otherwise 指令可以不出現(xiàn)。,如果所有的比較結果都為假，則執(zhí)行 otherwise 后面的語句組，然后跳出 switch 結構。,循環(huán)結構 是按照給定的條件，重復執(zhí)行指定的語句。Matlab 用于實現(xiàn)循環(huán)結構的語句有 for 語句和 while 語句,循環(huán)結構,for variable=expression statement（循環(huán)體） end,循環(huán)變量,表達式 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,循環(huán)語

9、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，如果預先無法確定循環(huán)的次數(shù)，則可以使用 while 循環(huán)。,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 EPS=eps 時，條件仍成立；而當 EPS=eps/2 時，條件為假，退出循環(huán)，所以最后應有 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,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 語句用于結束本次循環(huán)，進行下一次循環(huán) break 和 continue 一般與 if 語句配合使用,其它流控制語句,首先