MATLAB程序设计.ppt
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1、第3章MATLAB程序设计,3.1M文件3.2数据的输入输出3.3选择结构3.4循环结构3.5函数文件3.6全局变量和局部变量,3.1M文件,3.1.1M文件的建立与编辑1.建立新的M文件(1)菜单操作:MATLAB命令窗口的File菜单New菜单项M-file命令。(2)命令操作:在MATLAB命令窗口输入命令edit。(3)命令按钮操作:单击MATLAB命令窗口工具栏上的“新建”命令按钮。2.编辑已有的M文件,3.1.2M文件的分类分类:命令文件(ScriptFile)和函数文件(FunctionFile)。主要区别。,例3.1建立一个命令文件将变量a,b的值互换,然后运行该命令文件。首先
2、建立命令文件并以文件名exch.m存盘:clear;a=1:10;b=11,12,13,14;15,16,17,18;c=a;a=b;b=c;ab然后在MATLAB的命令窗口中输入exch,将会执行该命令文件。,例3.2建立一个函数文件将变量a,b的值互换,然后在命令窗口调用该函数文件。首先建立函数文件fexch.m:functiona,b=exch(a,b)c=a;a=b;b=c;然后在MATLAB的命令窗口调用该函数文件:clear;x=1:10;y=11,12,13,14;15,16,17,18;x,y=fexch(x,y),3.2数据的输入输出,3.2.1input函数调用格式为:A=
3、input(提示信息,选项);其中提示信息为一个字符串,用于提示用户输入什么样的数据。如果在input函数调用时采用s选项,则允许用户输入一个字符串。例如,想输入一个人的姓名,可采用命令:xm=input(Whatsyourname?,s),3.2.2disp函数调用格式为disp(输出项)其中输出项既可以为字符串,也可以为矩阵。注意:用disp函数显示矩阵时将不显示矩阵的名字,而且其格式更紧密,且不留任何没有意义的空行。,例3.3求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。程序如下:a=input(a=?);b=input(b=?);c=input(c=?);d=b*b-4*a*c;x=(-b+
4、sqrt(d)/(2*a),(-b-sqrt(d)/(2*a);disp(x1=,num2str(x(1),x2=,num2str(x(2);,3.2.3pause函数其调用格式为:pause(延迟秒数)如果省略延迟时间,直接使用pause,则将暂停程序,直到用户按任一键后程序继续执行。若要强行中止程序的运行可使用Ctrl+C命令。,3.3选择结构,3.3.1if语句在MATLAB中,if语句有3种格式。1.单分支if语句语句格式为:if条件语句组end当条件成立时,则执行语句组,执行完之后继续执行if语句的后继语句,若条件不成立,则直接执行if语句的后继语句。,2.双分支if语句语句格式为:
5、if条件语句组1else语句组2end当条件成立时,执行语句组1,否则执行语句组2,语句组1或语句组2执行后,再执行if语句的后继语句。,例3.4计算分段函数值。程序如下:x=input(请输入x的值:);ifx=10y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1);elsey=x*sqrt(x+sqrt(x);endy,3.多分支if语句语句格式为:if条件1语句组1elseif条件2语句组2elseif条件m语句组melse语句组m+1end,例3.5输入一个字符,若为大写字母,则输出其后继字符,若为小写字母,则输出其前导字符,若为数字字符则输出其对应的数值,若为其他字符则原样输出。程序如下:
6、c=input(请输入一个字符,s);ifc=Aend,3.3.2switch语句其语句格式为:switch表达式case表达式1语句组1case表达式2语句组2case表达式m语句组motherwise语句组m+1end,例3.6某商场对顾客所购买的商品实行打折销售,已知打折标准,求所售商品的实际销售价格。程序如下:price=input(请输入商品价格);switchfix(price/100)case0,1rate=0;case2,3,4rate=3/100;casenum2cell(5:9)rate=5/100;casenum2cell(10:24)rate=8/100;casenum
7、2cell(25:49)rate=10/100;otherwiserate=14/100;endprice=price*(1-rate),3.3.3try语句语句格式为:try语句组1catch语句组2endtry语句先试探性执行语句组1,如果语句组1在执行过程中出现错误,则将错误信息赋给保留的lasterr变量,并转去执行语句组2。这种试探性执行语句是其他高级语言所没有的。,例3.7矩阵乘法运算要求两矩阵的维数相容,否则会出错。先求两矩阵的乘积,若出错,则自动转去求两矩阵的点乘。程序如下:A=1,2,3;4,5,6;B=7,8,9;10,11,12;tryC=A*B;catchC=A.*B;
8、endClasterr%显示出错原因,3.4循环结构,3.4.1for语句语句格式为:for循环变量=表达式1:表达式2:表达式3循环体语句end首先计算三个表达式的值,再将表达式1的值赋给循环变量,如果此时循环变量的值介于表达式1和表达式3的值之间,则执行循环体语句,否则结束循环的执行。执行完一次循环之后,循环变量自增一个表达式2的值,然后再判断循环变量的值是否介于表达式1和表达式3之间,如果满足仍然执行循环体,直至不满足为止。这时将结束for语句的执行,而继续执行for语句后面的语句。,例3.8已知求y的表达式,当n=100时,求y的值。程序如下:y=0;n=100;fori=1:ny=y
9、+1/i/i;endy在实际MATLAB编程中,为提高程序的执行速度,常用向量运算来代替循环操作:n=100;i=1:n;f=1./i.2;y=sum(f),例3.9求定积分。程序如下:a=0;b=3*pi;n=1000;h=(b-a)/n;x=a:h:b;f=exp(-0.5*x).*sin(x+pi/6);fori=1:ns(i)=(f(i)+f(i+1)*h/2;ends=sum(s)事实上,MATLAB提供了有关数值积分的标准函数,实际应用中可直接调用这些函数求数值积分。,for语句更一般的格式:for循环变量=矩阵表达式循环体语句end执行过程是依次将矩阵的各列元素赋给循环变量,然后
10、执行循环体语句,直至各列元素处理完毕。实际上,“表达式1:表达式2:表达式3”是一个仅为一行的矩阵(行向量),因而列向量是单个数据。,例3.10已知5个学生4门功课的成绩,求每名学生的总成绩。程序如下:s=0;a=65,76,56,78;98,83,74,85;76,67,78,79;98,58,42,73;67,89,76,87;fork=as=s+k;enddisp(s);,3.4.2while语句while语句的一般格式为:while(条件)循环体语句end其执行过程为:若条件成立,则执行循环体语句,执行后再判断条件是否成立,如果不成立则跳出循环(如图3.5所示)。,例3.11根据矩阵指
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