《matlab程序设计基础资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《matlab程序设计基础资料（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、和其他语言一样，MATLAB的程序结构也不外三种：顺序结构、分支结构和循环结构。,5、程序结构和流程控制,5.1 顺序结构,顺序结构即指顺序往下执行的程序语句结构，其实也就是一组复合的表达式。在MATLAB中，表达式之间可以用分号、逗号或换行来分隔。如前例的函数文件summ.m和命令文件use.m均为顺序结构。,5.2 分支结构,1、MATLAB的分支结构,2、分支结构的语句形式及实例,分支结构就是由逻辑判断决定程序执行流转方向的一种结构。现有if.else.end和switch.case.end两种形式。,第一类分支结构采用的语句形式有3种：,if 表达式 语句组1 end,if 表达式 语
2、句组1 else 语句组2 end,if 表达式 A 语句组1 elseif 表达式B 语句组2 else 语句组3 end,注意：除直接应用上述三种形式外，第3种结构可扩展，if 还可以嵌套。,举例： 例5.1 输入数n，判断其奇偶性。 程序式书写法：* n=input(n=); if rem(n,2)=0 A=even else A=odd end,更完善的程序式书写法： n=input(n=); if isempty(n)=1 A=empty elseif rem(n,2)=0 A=even else A=odd end,命令行书写法： n=input(n=); if isempty(n
3、)=1 A=empty, elseif rem(n,2)=0; A=even,else, A=odd, end,例5.2 写程序，判断某一年是否闰年*。,C语言程序： main() int year,leap; scanf(“%d”,MATLAB程序： year=input(year=); if rem(year,4)=0 if rem(year,100)=0 if rem(year,400)=0 leap=1; else leap=0; end else leap=1; end else leap=0; end if leap display(is a leap year) else dis
4、play(is not a leap year) end,switch 表达式 case 值1 语句组1 case 值2 语句组2 otherwise 语句组n,第二类分支结构采用的语句形式如下：,注意：switch后的表达式的结果值，通常为标量或字符串。,举例： 例5.3 用switch语句改写例3.1。,程序式书写法： n=input(n=); switch mod(n,2)* case 1 A=奇 case 0 A=偶 otherwise A=空 end,例5.4 给出一百分制成绩，要求输出成绩等级A、B、C、D、E。90分以上为A，8089分为B，7079分为C，6069分为D，60分
5、以下为E。,C语言程序： main() int score,g; scanf(“%d”, ,MATLAB程序： score=input(score=); g=round(score/10-0.5); if g=10 display(A) else switch g case 9，display(A) case 8，display(B) case 7，display(C) case 6，display(D) otherwise display(E) end end,1、MATLAB的循环结构 循环结构就是执行重复运算的一段程序。MATLAB的循环语句有for.end和while.end两种形式。
6、 2、循环结构的语句形式及实例,5.3 循环结构,For循环结构的语句形式：,for 变量=初值:增量:终值 语句组 end,注意：for 还可以嵌套。,举例： 例5.5 列出构成Hilbert矩阵的程序。 clear, close all format rat, n=input(n=), for i=1:n for j=1:n h(i,j)=1/(i+j-1); end end h,例5.6 求100200间的全部素数*。,C语言程序： # include main() int m,k,i,n=0; for(m=101;m=k+1) printf(“%d”,m); n=n+1; ,MATLA
7、B程序： n=0;x=1:21; for m=101:2:200 k=round(sqrt(m+1)-0.5); for i=2:k if rem(m,i)=0 break, end j=i+1; if j=k+1 n=n+1; x(n)=m; end end end x,While循环结构的语句形式：,while 表达式 语句组 end,注意：while 语句中的表达式通常为关系表达式或逻辑表达式。,举例： 例5.7 求如下级数的和：1+1/2+1/3+1/4+1/100。 s=0;n=1; while n=100 s=s+1/n; n=n+1; end,s,例5.8 用/41-1/3+1/
8、5-1/7+公式求的近似值，直到最后一项的绝对值小于10-6为止。,C语言程序： #include main( ) int s; float n,t,pi; t=1, pi=0; n=1.0; s=1; while(fabs(t)1e-6) pi=pi+t; n=n+2; s=-s; t=s/n; pi=pi*4; printf(“pi=%10.6fn”,pi); ,MATLAB程序： t=1;pi=0; n=1;s=1; while abs(t)1e-6 pi=pi+t; n=n+2; s=-s; t=s/n; end pi=4*pi,匿名函数可以接受多个输入输出参数。创建匿名函数的格式：
9、fhandle=(arglist) expr 其中：“expr”通常是一个简单的MATLAB变量表达式，实现函数的功能；“arglist”是参数列表；“”是MATLAB中创建函数句柄的操作符.,匿名函数实例： myfhd1=(x)(x+x.2) myfhd1(2) ans=6 myfhd2=(x,y)(sin(x)+cos(y) myfhd2(pi/2,pi/6) ans=1.8660,每一个M文件第一行定义的文件就是M文件主函数，一个M文件只能包含一个主函数，通常将M文件名和M文件主函数名设为一致。,在一个函数内部可以定义一个或多个函数，这种定义在其他函数内部的函数被成为嵌套函数。,嵌套函数
10、的书写语法格式如下： function x=A(p1,p2) function y=B(p3) end end,嵌套函数的互相调用需要注意和嵌套的层次密切相关，例：function A(x,y) %外层函数A（例如主函数） B(x,y); D(y); function B(x,y) %A的嵌套函数（B的父函数为A） C(x); D(y); function C(x) %B的嵌套函数（C的父函数为B） D(x); end end,实例1 matlab神经网络工具箱,1.1 网络数据对象的建立,net=newff(xm,xM,h1,hk,f1,fk); xm,xM分别为列向量(行数为变量个数)，分
11、别存储每个变量的最小值和最大值。 h1,hk表示网络各层的节点数, 一共有k层. f1,fk表示各层使用的传输函数，默认为tansig，即Sigmoid函数。还可使用函数purelin，即f(x)=x。 其它可看matlab帮助: help newff,1.2 网络数据对象net的属性,net.IW：来自输入层的加权矩阵。BP网络只用net.IW1,表示各个输入变量对第1层各节点的加权矩阵。 net.LW：来自中间层的加权向量。 BP网络用net.IW2,1表示第1隐层个节点向下一层个节点的加权矩阵； net.IW3,2表示第2隐层向下一层的加权矩阵 net.b：各层的偏移。Net.b1表示第
12、1隐层个节点的偏移,net.trainParam.epochs：最大训练步数。不过当误差准则满足时，即使没达到此步数也停止训练。缺省为100。 net.trainParam.goad：网络误差准则，当误差小于此准则时停止训练，缺省为0。 net.trainFcn：训练算法。缺省为 trainlm，即Levenberg-Marquardt算法。还可使用traingdx，即带动量的梯度下降算法；traincgf，即共轭梯度法。 其它可看matlab帮助:help-contents- Neural Network Toobox- Network Object Reference; help(net.
13、trainFcn),1.3 网络的训练,net,tr,Y1,E=train(net,X,Y); net是函数newff建立的数据对象。 X为n*m的矩阵, n为输入变量个数, m为样本数(即把每个样本是一个列向量)。 Y为k*m的矩阵, k为数出变量个数。 tr返回训练的跟踪信息, tr.epochs为训练步数, tr.perf为各步目标函数的值。 Y1和E返回网络最终的输出和误差。 训练结束后可以用plotperf(tr)来绘制目标值随着训练步数变化的曲线。,1.4 网络的泛化(预测),Y=sim(net,X); net是函数newff建立的数据对象。 X为n*m的矩阵, n为输入变量个数,
14、 m为样本数(即把每个样本是一个行向量)。 Y为k*m的矩阵, k为数出变量个数。,2 例子:神经网络函数拟合(预测),试构造合适的神经网络模型拟合如下数据点,并预测x=10的值:,matlab代码,x=0:0.5:9.5; y=0, 0.43, 0.69, 0.74, 0.61, 0.36, 0.08, -0.17, -0.34, -0.4, -0.35, -0.23, -0.08, 0.06, 0.16, 0.21, 0.2, 0.15, 0.07; net = newff(0,9.5,5, 1); net.trainParam.epochs=100; net.trainParam.goad=0.000001; net = train(net,x,y); x1=0:0.1:10; y1=sim(net,x1); figure; plot(x,y,.);hold on; plot(x1,y1,r);,
