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1、1,Matlab 编程基础,数学实验,数学软件 Matlab,2,本讲主要内容,M 文件 Matlab 编程基础,算术运算、关系运算、逻辑运算 控制结构：顺序结构、选择结构、循环结构,3,Matlab 编程入门,Matlab 作为一种广泛应用于科学计算的工具软件，不仅具有强大的数值计算能力和丰富的绘图功能，同时也可以与 C、FORTRAN 等高级语言一样进行程序设计 利用 Matlab 的程序控制功能，将相关 Matlab 命令编成程序存储在一个文件中（M 文件），然后在命令窗口中运行该文件，Matlab 就会自动依次执行文件中的命令，直到全部命令执行完毕 在 Matlab 程序设计中，要充分
2、利用 Matlab 数据结构的特点，提高编程效率,Matlab 编程简介,4,用 Matlab 语言编写的程序称为 M 文件 M 文件以 .m 为扩展名 M 文件是由若干 Matlab 命令组合在一起构成的，它可以完成某些操作，也可以实现某种算法,M 文件分类（根据调用方式的不同）,Script：脚本文件/命令文件 Function：函数文件,M 文件,M 文件介绍,可以直接运行的M文件,5,M 文件的创建的与编辑 M 文件是文本文件，可以用任何文本编辑器来建立和编辑，通常使用 Matlab 自带的 M 文件编辑器,M 文件,6,编程示例,u=0:pi/60:2*pi; v=0:pi/60:p
3、i; U,V=meshgrid(u,v); R=3; X=R*sin(V).*cos(U); Y=R*sin(V).*sin(U); Z=R*cos(V); mesh(X,Y,Z); axis equal;,编程方式：新建一个 M 文件 myprg1.m，内容如下：,例：用 mesh 绘制半径为 3 的球,命令行方式：, u=0:pi/60:2*pi; v=0:pi/60:pi; U,V=meshgrid(u,v); R=3; X=R*sin(V).*cos(U); Y=R*sin(V).*sin(U); Z=R*cos(V); mesh(X,Y,Z); axis equal;,在命令窗口输入
4、 myprg1，即可执行该 M 文件,文件的命名规则与变量相同！,7,在命令窗口中输入 f2c，即可执行该 M 文件,例：编写M文件，将华氏温度转化为摄氏温度：,脚本文件编程示例,M文件运行所产生的变量都驻留在 Matlab 当前工作空间 百分号是注释符,8,函数文件编程示例,例：编写M文件， 求方程 的根（a、b、c自取）,在命令窗口中输入 gen（1，2，1），即可调用该 M 文件中的函数gen.,注意：（1）函数名必须与文件名相同 （2）调用时需给出相应的输入参数,9,本讲主要内容,M 文件 Matlab 编程基础,算术运算、关系运算、逻辑运算 控制结构：顺序结构、选择结构、循环结构,1
5、0,关系运算,比较大小，如果结论是 真 则返回 1 ，否则返回 0,注意 = = 与 = 的区别,关系操作符可以比较两个同样大小的数组，或用来比较一个数组和一个标量，在后一种情况，标量和数组中的每一个元素相比较，比较结果与数组大小一样,关系运算符,11,例：,关系运算举例, 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; x4,12,逻辑运算,逻辑运算符,A 4 5 6; 7 8 9; disp(B),disp,数据的输出：disp,21,fprintf,fprintf(fid,format,variables),数据的格
6、式化输出：fprintf,按指定的格式将变量的值输出到屏幕或指定的文件 fid 为文件句柄，若缺省，则输出到屏幕上 format 用来指定数据输出时采用的格式，包含： 普通字符串、格式字符串、转义字符,22,fprintf, a=Hello; b=2.4; c=100*pi; fprintf(a=%s, b=%f, c=%en,a,b,c),例：,format 中的格式字符串要与输出变量一一对应,可以没有输出变量, fprintf( Today is Mondayn),例：,23,选择结构 是根据给定的条件成立或不成立，分别执行不同的语句。Matlab 用于实现选择结构的语句有 if 语句和
7、switch 语句。,选择结构,24,单分支结构,if expr（条件） 语句组 end,if 条件语句,if expr（条件） 语句组1 else 语句组2 end,双分支结构,25,if expr1 （条件1） 语句组1 elseif expr2 （条件2） 语句组2 . . elseif exprm （条件m） 语句组m else 语句组 end,多分支结构,if 条件语句,26,If编程示例,function y=control(n) a=20; if n=0 y=a+1; elseif n=1 y=a*(1+n); elseif n=2 y=a+n; else y=a; end,27
8、,根据表达式的不同取值，分别执行不同的语句,switch expr（表达式） case value1（表达式1） 语句组1 case value2（表达式2） 语句组2 . . case valuem（表达式m） 语句组m otherwise 语句组 end,switch 语句,28,Matlab 首先计算 expression 的值，然后将它依次与各个 case 指令后的检测值进行比较，当比较结果为真时，就执行相应的语句组，然后跳出 switch 结构,switch 后面的表达式 expression 的值可以是一个标量或字符串,switch 语句,otherwise 指令可以不出现,如果所
9、有的比较结果都为假，则执行 otherwise 后面的语句组，然后跳出 switch 结构,关于 switch 语句的几点注解：,29,switch编程示例,method=input(请输入方法名：) switch method case linear,bilinear disp(Method is linear) case cubic disp(Method is cubic) case nearest disp(Method is nearest) otherwise disp(Unknown method.) end,30,循环结构 是按照给定的条件，重复执行指定的语句。Matlab 用
10、于实现循环结构的语句有 for 语句和 while 语句,循环结构,31,for var = expr 循环体 end,循环变量,for 循环,clear; y=0; n=100; for k=1:n y=y+1/(2*k-1); end,行向量或矩阵,32,循环语句可以嵌套使用,while 循环,while expr（条件） 循环体 end,不能在 for 循环体内改变循环变量的值,为了提高代码的运行效率，应尽可能提高代码的向量化程度，避免 for 循环的使用,如果预先就知道循环的次数，则可以采用 for 循环；否则，如果预先无法确定循环的次数，则可以使用 while 循环。,33,这个例子
11、给出了计算 eps 的一种方法。 这里我们用大写 EPS，因此系统中 eps 的值不会被覆盖。当 EPS=eps 时，条件仍成立；而当 EPS=eps/2 时，条件为假，退出循环，所以最后应有 EPS=eps/2。num 用来记录循环次数。,计算 Matlab 中 eps 值 (exp01.m),while编程示例,num=0; EPS=1; while (1+EPS)1 EPS=EPS/2; num=num+1; end,例：,系统能准确表示的浮点数的精度,34,break 和 continue,break 语句用于终止循环的执行，即跳出最内层循环 continue 语句用于结束本次循环，进行下一次循环 break 和 continue 一般与 if 语句配合使用,其它流控制语句,
