3-Matlab编程.ppt

MATLAB语言编程介绍 MATLAB中各种命令可以完成许多单一的任务 对于某些较为复杂的问题 仅靠现有的命令或函数来解决 往往是难以达到目的 为此 要运用MATLAB编程语言编制程序 形成M 文件 程序是使计算机完成各项运算的命令集 运行一个编制好的程序 计算机会从第一条命令行开始 一行接一行地执行相应的命令 直到终止 程序编写调试完成后 需要存盘 形成永久性文件 可以随时对它进行调用或修改 注意 文件名以字母开头中间不含空格和标点符号的字符串 不能用汉字 数字和专用变量名 如pi ans eps等 程序通常保存在文件夹 matlab6p5 work中 这是matlab默认路径 若要存放在其他文件夹中 需要添加该路径到路径设置中 否则程序不能连接执行 运行M 文件 在编辑窗口对正在编辑的M 文件 保存后可直接点击菜单上的Debug中的Run命令 或者直接按F5 即可运行当前程序 其运行结果或信息显示在命令窗口 在命令窗口中直接输入文件名回车 即可运行相应的M 文件 matlab程序的基本结构 程序一般包含 a input 请输入数组a n m n size a M a 1 fori 2 nifM a i M a i endendfprintf M 5f n M 数据输入 数据处理 结果输出 M 文件中输入命令 直接赋值输入 x 2 输入单个值a 1 2 3 4 s anystring 输入字符串提示对话输入 input命令 x input 请输入参数x a input 请输入矩阵a s input Pleaseinputs M 文件中输出命令 直接输出 x 后面没有分号 变量直接输出disp x 显示x 可以是矩阵 标量 向量 disp homework 显示字符串格式控制输出 fprintf命令 fprintf x 3f y 5f n a b fprintf x 5 0f y 10 5f n pi pi 为提示符 3f为数据格式符 通常与单引号后面的数据相对应 f指定点表示法 3表示显示的数小数点后2位 小数点前整数部分不限 n为换行命令符 即一行显示结束后 光标自动换到下一行 a b为要显示的变量 与前面的格式符对应 Matlab提供了三种基本的程序结构 顺序结构循环结构选择结构有多种控制程序流程的语句 包括for while if switch try continue break reture等 M 文件中循环控制命令 for命令 它是让计算机按照一定的条件多次重复执行某一命令集 从而实现诸多累加 迭代 分层计算等功能 Matlab提供了两种循环结构 有限次循环for end结构条件循环while end结构 有限次循环for end结构 格式 fori n1 step n2commands end作用 循环变量i从n1开始 执行命令集commands 遇到end i i step 重复执行 直到i n2 省略格式 fori n1 n2这里step 1 例1 求n个奇数和 s 1 3 5 2n 1 n input pleaseinputn s 0 fori 1 ns s 2 i 1 fprintf i 0f s 0f n i s endzhao41问题 如何只显示最终求和结果 例2 求阶乘 p 1 2 3 n n n input 请输入n p 1 fori 1 np p i fprintf i 0f p 0f n i p endzhao42 m 例3 求e e 1 1 1 2 1 3 1 n n input 请输入n p 1 e 1 fori 1 np p i p1 1 p e e p1 fprintf i 0f p 0f e 8f n i p e endzhao43 m问题 如何修改程序使其根据近似值的精度自动控制循环次数 M 文件中条件循环命令 while命令 格式 while conditionistrue commands end作用 当条件成立时 执行命令集commands 遇到end时 自动检测条件 直到条件不成立 注意 1 要确保在执行了一定次数之后可以结束循环 否则就成了 死循环 2 结构中while与end要成对出现 程序流程图 赋初值k0 a0 b0 No Yes 执行循环体命令 更新变量 执行循环体外指令 k k 1 例4 求s 1 2 n 3000时的n s的值 s 0 k 1 whiles k 3000s s k fprintf k 0f s 0f n k s k k 1 endzhao44 m 例5 求e e 1 1 1 2 1 3 1 n 1 0e 8p p i r 1 p e e r fprintf i 0f r 9f e 9f n i r e i i 1 endzhao45 m M 文件中选择控制命令 if命令 单项选择控制 if end 格式 if conditionistrue commands end作用 若条件成立 则执行命令集commands 否则 跳过commands 直接执行后面的命令 例6 求n个实数中最大的数M a input 请输入数组a n m n size a M a 1 fori 2 nifM a i M a i endendfprintf M 5f n M zhao46 m问题 如何修改程序 显示最大元素所在的位置 M 文件中选择控制命令 if命令 多项选择控制 if else end 格式 if condition 1istrue commands 1 elseif condition 2istrue commands 2 elsecommands 3 end作用 若条件condition 1成立 则执行命令集commands 1 再转向end 否则 判断condition 2是否成立 成立执行command 2 否则不执行 若条件1和2均不成立 则执行command 3 再顺序向下执行 例7 求函数y x2sgn x 的值x input pleaseinputx ifx 0z 1 elseifx 0z 0 elsez 1 endy x 2 zzhao47 m 用M 文件定义函数 格式function y1 y2 funname x y a n 其中 function为关键字 y1 y2 为输出列表 funname为自定义的函数名 x y a n 为函数参数 用来传递相关数值 存盘时 要求用funname作为函数名 例7 建立符号函数sgn x functionsn sgn x ifx 0sn 1 elseifx 0sn 0 elsesn 1 end以sgn作为文件名存盘 即建立了函数 调用 在命令区执行 sn sgn 10 或sn sgn 2 例8 建立计算 a b n a b n的函数 function p q fun1 a b n p a b n q a b n fun1 m 例 编制程序 从键盘输入a b n 计算 a b n a b nzhao48 m a input a b input b n input n p q fun1 a b n fprintf a b n 4f a b n 4f n p q Matlab程序流程控制 在编写程序时 根据问题求解的要求 往往需要在一定条件下跳出当前循环 或终止程序运行 或暂停程序运行等 这就要在编制程序过程中对程序流程进行控制 Matlab提供了流程控制语句 break return pause等 break语句 格式 while conditions 1 if conditions 2 break endend作用 当执行到if模块且条件为真时 执行break语句 程序则跳出当前while循环 直接执行循环结构外的commands 格式if conditions return end作用 当执行到if模块且条件为真时 执行return语句 程序则被终止 提前结束程序的运行 return语句 作用 使程序暂停运行 等待用户按任意键继续 使用方法 1 直接使用pause 2 pause n 表示暂停n秒后继续执行程序 n代表暂停时间 它通常可以用来放慢程序运行展示内部过程 可实现动画效果 pause语句 数值计算问题举例 问题 求无理数的近似值先求的近似值 再设计通用函数 例1 用二分法求函数x 2 2 0的正实根 输入初值 输出结果 STOP No No No Yes Yes Yes a 1 b 2 K 1000 er 1 0e 8 f inline x 2 2 k 1 c a b 2 whilek Kr c ifabs f r 1 0e 10fprintf k 0f r 8f n k r break end iff a f r 0b r elsea r endc a b 2 fprintf k 0f r 8f n k r ifabs r c erbreak endk k 1 end zhao49 m 1 每门课程考试阅卷完毕 任课教师都要对各班的考试成绩进行统计 统计内容包括 全班人数 总得分 平均得分 不及格的人数及90分 包括90分 以上的人数 请编制程序解决这一问题 并自给一组数据验证程序的正确性 要求 使用者在提示下通过键盘输入学生成绩 计算机自动处理后 显示需要的结果 本次实验任务 任选 题 任选 题 数学实验 P27 第1题任选1问 提交能够正确运行并附有结果的程序 2 根据我国个人所得税计算方法 编制程序 要求 使用者在系统提示下通过键盘输入月工资薪金收入总数 计算机则在屏幕上显示个人所得税额 界面友好 方便使用 个人所得税计算方法 月个人所得税 月工资薪金收入 2000 适用税率 速算扣除数附表 个人所得税税率表 工资 薪金所得适用 个人所得税税率表 工资 薪金所得适用 级数全月应纳税所得额税率 税率速算扣除数1不超过500元的5 2超过500元至2000元的部分10 253超过2000元至5000元的部分15 1254超过5000元至20000元的部分20 3755超过20000元至40000元的部分25 13756超过40000元至60000元的部分30 33757超过60000元至80000元的部分35 63758超过80000元至100000元的部分40 103759超过100000元的部分45 15375 任给一个自然数n 写出1到n之间所有能够表示成连续若干个自然数的和的数及其所有表示方法 求 中同时满足下列条件的数 该数各位数字之和为奇数 该数是素数 5 编写程序 实现猜数游戏首先由计算机随机产生一个 1 100 之间的一个整数 然后由用户猜测所产生的这个数 根据用户猜测的情况给出不同的提示 如果猜测的数大于产生的数 则显示 High 小于则显示 Low 等于则显示 Youwon 同时退出游戏 用户最多有7次机会 a 1 b 2 r 1 0e 7 ya fc1 a yb fc1 b k 1 ifabs ya rroot a fprintf k 0f Rootx 4f f x 12 7f n k root ya return endifabs yb