1、數學實驗,Matlab 編程入門 (一),Matlab 編程入門,Matlab 作為一種廣泛應用于科學計算的工具軟件，不僅具有強大的數值計算能力和豐富的繪圖功能，同時也可以與 C、FORTRAN 等高級語言一樣進行程序設計 利用 Matlab 的程序控制功能，將相關 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 在 Matlab 程序設計中，要充分利用 Matlab 數據結構的特點，提高編程效率,Matlab 編程簡介,M 文件介紹,主要內容,Matlab 編程基礎,算術運算、關系運算、邏輯

2、運算 控制結構：順序結構、選擇結構、循環(huán)結構,用 Matlab 語言編寫的程序稱為 M 文件 M 文件以 .m 為擴展名 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，也可以實現某種算法,M 文件,M 文件介紹,M 文件的創(chuàng)建的與編輯 M 文件是文本文件，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,在命令窗口中輸入 fcs，即可執(zhí)行該 M 文件,例：編寫M文件，將華氏溫度轉化為攝氏溫度：,編程示例,M文件運行所產生的變量都駐留在 Matlab 當前工作空間 百分號是注釋符 M文件必須在當前工作目錄下或已存的搜索路徑下才

3、能運行,M 文件介紹,主要內容,Matlab 編程基礎,算術運算、關系運算、邏輯運算 控制結構：順序結構、選擇結構、循環(huán)結構,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,關系操作符可以比較兩個同樣大小的數組，或用來比較一個數組和一個標量，在后一種情況，標量和數組中的每一個元素相比較，比較結果與數組大小一樣,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; x10 if flag %Do Something end,上面的表達式就可以防止den

4、um等于0的情況。當然，如果你希望在判斷的時候， 對A和B表達式都進行計算，就應該使用標準的 4 5 6; 7 8 9; disp(B),disp,數據的輸出：disp,fprintf,fprintf(fid,format,variables),數據的格式化輸出：fprintf,按指定的格式將變量的值輸出到屏幕或指定的文件 fid 為文件句柄，若缺省，則輸出到屏幕上 format 用來指定數據輸出時采用的格式，包含： 普通字符串、格式字符串、轉義字符,fprintf, a=Hello; b=2.4; c=100*pi; fprintf(a=%s, b=%f, c=%en,a,b,c),例：,f

5、ormat 中的格式字符串要與輸出變量一一對應,可以沒有輸出變量, fprintf( Today is Mondayn),例：,pause,暫停：pause,pause 或 pause(n),若想強行終止正常運行的程序，可以使用 Ctrl+c,其中 n 是暫停的時間，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 打開 pause 的作用,選擇結構 是根據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 expr（

6、條件） 語句組A end,if 條件語句,if expr（條件） 語句組A else 語句組B end,雙分支結構,if expr1 （條件1） 語句組A elseif expr2 （條件2） 語句組B . . elseif exprm （條件m） 語句組m else 語句組 end,多分支結構,if 條件語句,根據表達式的不同取值，分別執(zhí)行不同的語句,switch expr（表達式） case value1（表達式1） 語句組1 case value2（表達式2） 語句組2 . . case valuem（表達式m） 語句組m otherwise 語句組 end,switch 語句,Matl

7、ab 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 expression 的值可以是一個標量或字符串,switch 語句,otherwise 指令可以不出現,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,關于 switch 語句的幾點注解：,選擇結構的語法格式與C語言對照,MATLAB: if a= =b if c=d matlab=c; else matlab=c; pascal=matlab; en

8、d end,C: if (a= =b) if (c!=d) matlab=c; else matalb=!c; pascal=matlab; ,MATLAB: C: switch 表達式（標量或字符串） switch 表達式（標量或字符串)）case 常量表達式 case常量表達式： 語句 語句；break； case 常量表達式2 case常量表達式2 ： 語句2 語句；break； otherwise/default default：語句n 語句n end,選擇結構的語法格式與C語言對照,循環(huán)結構 是按照給定的條件，重復執(zhí)行指定的語句。Matlab 用于實現循環(huán)結構的語句有 for 語句和

9、 while 語句,循環(huán)結構,for var = expr 循環(huán)體 end,循環(huán)變量,表達式 expr 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)語句可以嵌套使用,while 循環(huán),while expr（條件） 循環(huán)體 end,不能在 for 循環(huán)體內改變循環(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，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，則可以使用 while 循環(huán)。,循環(huán)結構的語法格式與C語言對照,Matlab C while a=b while(a=b) c=c+1; c+=1; end,while循環(huán)的格式為：,for循環(huán)的格式為： Matlab C for i1 :2: 100 for（i=1;i1 EPS=EPS/2; num=num+1; end,例：,練 習,使用循環(huán)、判斷等語句進行下列計算： 1 . 2. 求出y=x*sin(x)