第周小课Matlab程序设计PPT资料

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1,/32,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,教学内容,Matlab程序设计(chn x sh j),第一页，共32页。,教学要求,熟悉(shx)Matlab的基本编程方法,熟练掌握Matlab语言M文件，程序控制的三种基本结构,第二页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j),在欧美(u mi)各高等学校，Matlab成为线性代数、自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等诸多课程的基本教学工具，成为学生必须掌握的基本技能。,在设计研究单位和工业部门，Matlab已被广泛地用于研究和解决各种具体的工程问题。,可以预见，Matlab将在我国科学研究和工程应用中发挥越来越大的作用。,第三页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j),交互式命令执行方式（命令窗口）,逐条输入，逐条执行，操作简单、直观，但速度慢，执行过程不能保留。,M文件的程序执行方式,将命令编成程序存储在一个文件中（M文件），依次运行文件中的命令，可以重复进行(jnxng)。,Matlab程序设计有传统高级语言的特征，又有自己独特的特点，可以利用数据结构的特点，使程序结构简单，编程效率高。,第四页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j),用Matlab语言编写的程序，称为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文件根据调用(dioyng)方式的不同分为两类：,命令文件（Script File）,函数文件（Function File）,它们的扩展名都是.m,第五页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j),命令文件没有输入参数，也不返回输出参数；函数(hnsh)文件可以带输入参数，也可以返回输出参数。,命令文件对工作空间中的变量进行操作，文件中所有命令的执行结果也返回工作空间中；函数(hnsh)文件中定义的变量为局部变量，当函数(hnsh)文件执行完毕时，这些变量也被清除。,命令文件可以直接运行；函数(hnsh)文件不能直接运行，要以函数(hnsh)调用的方式来调用它。,第六页，共32页。,Matlab程序设计（命令(mng lng)文件exch）,命令文件：,clear;,a=1:10;,b=11,12,13,14;15,16,17,18;,c=a;a=b;b=c;,a,b,将文件保存为exch，并在命令窗口(chungku)执行。,执行结果（将a，b的值互换）,a=,11 12 13 14,15 16 17 18,b=,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,第七页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（函数文件）,fexch.m,function a,b=exch(a,b),c=a;a=b;b=c;,然后(rnhu)在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),输出结果为：,a=,11 12 13 14,15 16 17 18,b=,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,函数参数a，b，c未保留在工作空间中，x，y保留在工作空间中。,第八页，共32页。,程序如下(rxi)：,语句组1,当条件成立时，执行语句组1，否则执行语句组2，然后再执行if语句,Matlab程序设计(chn x sh j),b=11,12,13,14;15,16,17,18;,disp(A),A=input（输入A矩阵）；,Matlab程序设计(chn x sh j),7 16 27,Matlab程序设计(chn x sh j),交互式命令执行方式（命令窗口）,程序如下(rxi)：,函数(hnsh)文件不能直接运行，要以函数(hnsh)调用的方式来调用它。,d=b*b-4*a*c;,function a,b=exch(a,b),switch语句根据表达式的取值不同(b tn)，分别执行不同(b tn)的语句，其语句格式：,Matlab程序设计(chn x sh j)（M文件）,M文件是一个文本文件，可以用任何编辑程序来建立和编辑，一般最常用的是使用Matlab提供的文本编辑器。,该编辑器是一个集编辑和调试于一体的工作(gngzu)环境。,第九页，共32页。,Matlab程序设计（程序控制(chngxkngzh)结构）,顺序结构,选择结构,循环结构,任何复杂的程序都可以(ky)由这3种基本结构构成。,第十页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（顺序结构）,顺序结构是指按照程序中语句的排列顺序依次执行，直到程序的最后一个语句。（最简单的一种程序）,1、数据的输入,从键盘输入数据，则可以使用input函数(hnsh)来进行，,调用格式为：,A=input（提示信息，选项）；,其中提示信息为一个字符串，用于提示用户输入数据。,例如：从键盘输入A矩阵，可以采用下面的命令来完成,A=input（输入A矩阵）；,如果在input函数(hnsh)调用时采用s选项，则允许用户输入一个字符串。,例：xm=input(Whats your name?,s);,第十一页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（顺序结构）,2、数据的输出,命令窗口输出函数主要有disp函数，其调用格式为：,disp(输出项）,其中输出项既可以(ky)为字符串，也可以(ky)为矩阵。例如：,A=Hello,Tom;,disp(A),输出为：Hello,Tom,又如：A=1,2,3;4,5,6;7,8,9;,disp(A),输出为：,1 2 3,4 5 6,7 8 9%disp函数输出格式更紧凑,第十二页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（顺序结构）,例5.2 求一元二次方程 的根。,由于Matlab能进行复数运算，所以(suy)不需要判断方程的判别式，,可直接根据求根公式求根。,程序如下：,a=input(a=?);,b=input(b=?);,c=input(c=?);,d=b*b-4*a*c;,x=(-b+sqrt(d)/(2*a),(-b-sqrt(d)/(2*a);,disp(x1=,num2str(x(1),x2=,num2str(x(2);,程序输出为：,a=?4,b=?78,c=?54,x1=-0.7188,x2=-18.7812,第十三页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（顺序结构）,3、程序的暂停,程序执行过程中暂停，可用pause函数，其调用格式为：,pause（延迟描述）,如果省略(shngl)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按Ctrl+C键。,第十四页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（选择结构）,选择结构是根据给定的条件成立(chngl)或不成立(chngl)，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，switch语句和try语句。,1.if语句,在Matlab中，if语句有3种格式。,(1)单分支if语句,语句格式：,if 条件,语句组,end,例如：当x是整数矩阵时，输出x的值,if fix(x)=x,disp(x);,end,第十五页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（选择结构）,(2)双分支if语句,语句格式(g shi)：,if 条件,语句组 1,else,语句组 2,end,当条件成立时，执行语句组1，否则执行语句组2，然后再执行if语句,的后续语句。,第十六页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（选择结构）,例 计算分段(fn dun)函数：,程序如下(rxi)：,x=input(请输入x的值：);,if x=10,y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1);,else,y=x*sqrt(x+sqrt(x);,end,y,也可以用单分支,if,语句来实现：,x=input(,请输入,x,的值：,);,y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1);,if x=10,y=x*sqrt(x+sqrt(x);,end,y,第十七页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（选择结构）,(3)多分支(fnzh)if语句,语句格式：,if 条件1,语句组 1,elseif 条件2,语句组 2,elseif 条件m,语句组 m,else,语句组n,end,第十八页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（选择结构）,输入一个字符，若为大写字母，则输出其对应的小写字母；若为小写字母，则,输出其对应的大写字母；若为数字字符则输出其对应的数值，若为其他字符则,原样(yun yn)输出。,程序如下：,c=input(请输入一个字符，s);,if c=A&c=a&c=0&c=9,disp(abs(c)-abs(0);,else,disp(c);,end,第十九页，共32页。,Matlab程序设计（选择(xunz)结构）,2、switch语句,switch语句根据表达式的取值不同(b tn)，分别执行不同(b tn)的语句，其语句格式：,switch 表达式,case 表达式1,语句组1,case 表达式2,语句组2,case 表达式m,语句组m,otherwise,语句组 n,end,第二十页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（选择结构）,某商场对顾客所购买的商品实行打折销售(xioshu)，标准如下：,price200 没有折扣,200=price500 3%折扣,500=price1000 5%折扣,1000=price2500 8%折扣,2500=price5000 10%折扣,5000 mtimes,Inner matrix dimensions must agree.,第二十四页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（循环结构）,循环是指按照给定的条件，重复执行(zhxng)指定的语句，Matlab提供了两种,实现循环结构的语句：for语句和while语句。,1、for语句,for语句的格式为：,for 循环变量=表达式1：表达式2：表达式3,循环体语句,end,其中表达式1的值为循环变量的初值，表达式2的值为步长，表达式3的,值为循环变量的终值。步长为1时，表达式2可以省略。,第二十五页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（循环结构）,已知 ，当n=100时，求y的值。,程序如下(rxi)：,y=0;n=100;,for i=1:n,y=y+1/i/i;,end,y,输出结果为：,y=,1.6350,利用Matlab的特点，常用向量运算来代替(dit),循环操作，程序可以如下:,n=100;,i=1:n;,f=1./i.2;,y=sum(f),第二十六页，共32页。,Matlab程序设计(chn x sh j)（循环结构）,2、while语句(yj),while语句(yj)的一般格式为：,while条件,循环体语句(yj),end,其执行过程为：,若条件成立，则执行循环体语句(yj)，执行后再判断条件是否成立，,如果不成立则跳出循环。,第二十七页，共32页。,Matlab程序设计（循环(xnhun)结构）,从键盘输入若干个数，当输入0时结束(jish)输入，求这些数的平均值和,它们的和。,s