MATLAB编程与作图-2.ppt

第三讲 MATLAB编程与作图,第三讲 MATLAB编程与作图,3.1 程序设计 3.2 作图 3.3 在线帮助和文件管理,3.1 程序设计,循环语句 for 循环变量=初值:增量:终值, 语句；end while（条件式）, 语句；end 分支语句 if（条件式）, 语句; end if（条件式1), 语句1; elseif （条件式2), 语句 2; ;else, 语句;end switch(分支变量)case(值1), 语句1;case(值2), 语句2; ; otherwise 语句; end 其它：pause, break, return, error,3.1 程序设计,s=0; for n=1:100,s=s+1/n/n;end;s clear;s=0;n=1; while n=100, s=s+1/n/n; n=n+1; end; s 强行中断：Ctrl+C,3.1 程序设计,M脚本文件 在Editor窗口 例eg3_1 文件名一律以字母开头，以字母、数字或下划线组成，不要含有空格、减号等. M文件名一般都用小写字母 保存在当前目录(Current Directory),s=0; for n=1:100 s=s+1/n/n; end; s,保存为eg3_1.m,3.1 程序设计,M函数文件 function 输出变量=函数名(输入变量) 语句; M函数必须给予输入参数值 M函数在edit窗口编写， 在command窗口调用 M函数是以该函数的磁盘文件主名调用，而不是文件中的函数名称 M函数中变量为局部变量,%M函数eg3_1f.m function s=f(m) s=0; for n=1:m s=s+1/n/n; end,3.1 程序设计,函数句柄(handle) fname=eg3_1f; feval(fname,1000) Inline函数 fun=inline(expr, arg1, arg2, .) 匿名函数 fun=(arg1,arg2,.), fname=inline(sum(1./(1:m).2),m) fname = Inline function: fname(m) = sum(1./(1:m).2) feval(fname,1000) ans = 1.6439, k=2;fname=(m)sum(1./(1:m).k) fname = (m)sum(1./(1:m).k) feval(fname,1000) ans = 1.6439,3.1 程序设计,注释：%开头，对本行后面字符起作用，不参与运算。 对话：input，disp 全程变量与局部变量 nargin、nargout和varargin 子函数和嵌套函数 提高速度,3.1 程序设计,普通编程 function s=f(m) s=0; for n=1:m s=s+1/n/n; end,向量化编程 function s=f(m) n=1:m; s=sum(1./n.2);,尽量少用for语句,3.1 程序设计,例3.2 编一M函数,对任意输入的向量x, 可计算分段函数值构成的向量。 分量方式 eg3_2a，慢 向量方式 eg3_2b，eg3_2c快 数组预分配y=zeros(size(x),%M函数eg3_2a.m function y=eg3_2a(x) n=length(x); for k=1:n if x(k)1 y(k)=x(k)2; elseif x(k)-1 y(k)=1; else y(k)=3+2*x(k); end end,%M函数eg3_2b.m function y=eg3_2b(x) y=zeros(size(x); k1=find(x1);y(k1)=x(k1).2; k2=find(x-1,%M函数eg3_2c.m function y=eg3_2c(x) y=(x1).*x.2+(x-1,3.2 作图,曲线图 plot(x,y) 以数据(x(i), y(i)为节点的折线图, 其中x, y为同长度的向量 plot(x1,y1,x2,y2,.) 多组数据折线图 fplot(fun,a,b) 函数fun在区间a,b 上的函数图 plot3(x,y,z) 空间曲线图, 其中x, y, z为同长度的向量 图形导出到word 线型与标记 eg3_3 曲线图y=x3-x-1和y=|x|0.2sin(5x),3.2 作图,help plot 查看,3.2 作图,%M文件eg3_3.m fplot(inline(x3-x-1),-1,2); hold on; x=-1:0.2:2; y=abs(x).0.2.*sin(5*x); plot(x,y,:ro); hold off,3.2 作图,曲面图 x,y=meshgrid(xa,ya)当xa, ya分别为m维和n维行向量，得到x和y均为n行m列矩阵。meshgrid常用于生成X-Y平面上的网格数据。 mesh(x,y,z) 绘制网面图，是最基本的曲面图形命令, 其中x, y, z是同阶矩阵，表示曲面三维数据。 surf(x,y,z) 绘制曲面图，与mesh用法类似。 eg3_4 二元函数图 z = x exp(-x2-y2 ),3.2 作图,%M文件eg3_4.m clear;close; xa=-2:0.2:2;ya=xa; x,y=meshgrid(xa,ya); z=x.*exp(-x.2-y.2); mesh(x,y,z);pause surf(x,y,z);pause contour(x,y,z);pause contour(x,y,z,0.1 0.1);pause mesh(x,y,z),Meshgrid解释,xa=6:8;ya=1:4; x,y=meshgrid(xa,ya) %生成X-Y面上网格 z=x.2+y.2 %计算X-Y面上各网格点的z轴高度,x y z 6 7 8 1 1 1 37 50 65 6 7 8 2 2 2 40 53 68 6 7 8 3 3 3 45 58 73 6 7 8 4 4 4 52 65 80,3.2 作图,图形说明和定制 title 标题说明； xlabel，ylabel，zlabel 说明坐标轴x,y,z; hold on/hold off 保留/释放现有图形 axis(a,b,c,d) 确定坐标轴范围axb,cyd axis(a,b,c,d,e,f) 定制3维坐标轴范围 figureclose 开关一个新图形窗口 subplot(m,n,k) 将图形窗口分为m*n个子图,指向第k幅图 legend(str1,str2, .) 图例 eg3_5 空间曲线,3.2 作图,%M文件eg3_5.m clear;close; t=0:0.1:20;r=exp(-0.2*t);th=0.5*pi*t; x=r.*cos(th);y=r.*sin(th);z=sqrt(t); subplot(1,2,1) plot3(x,y,z); title(螺旋线);text(x(end),y(end),z(end),终点); xlabel(itX=erm-0.2ittrmcos(itpitrm/2); ylabel(Y轴);zlabel(Z轴); subplot(1,2,2); plot3(x,y,z); axis(-1 1 -1 1 0 4);grid on;,3.2 作图,3.2 作图,图形窗口菜单和工具栏 图形编辑,3.3 在线帮助和文件管理,在线帮助 help help 子目录名 help 命令或函数 lookfor 关键字 type M文件主名 which M文件主名,3.3 在线帮助和文件管理,文件和目录管理 MATLAB接受到一个命令的搜索过程 初学者在M文件的保存上常出现几种错误 设置你自己的工作目录 (Current directory) 设置MATLAB默认搜索路径(Path)队列,习题,1、求满足 的最小m值。,2、用循环语句形成Fibonacci数列F1=F2=1，Fk=Fk-1+Fk-2, k=3,4, 并验证极限,提示：计算至两边误差小于精度10-8,习题,3、假定某天的气温变化记录如下表，试作图描述这一天的气温变