实验五--M文件和MATLAB程序设计

实验五实验五 M M 文件和文件和 MATLABMATLAB 程序设计程序设计 一 实验目的 matlab 作为一种高级计算机语言 不仅可以命令行方式完成操作 也具有数据结构 控制流 输入输出等能力 本次实验通过熟悉和掌握 m 文件的建立与使用方法 以及函数 与控制程序流程语句的使用 使学生具备一定的编程和程序调试能力 1 掌握 M 文件的使用方法 2 掌握 if 语句和 switch 语句的使用 3 掌握循环语句的使用 4 通过练习理解 MATLAB 编程方法 二 实验原理 1 m 文件 用 matlab 语言编写的程序 称为 m 文件 M 文件根据调用方式的不同分为两类 命令 文件 Script file 和函数文件 Function file 区别 2 程序控制结构 1 顺序结构 2 选择结构 1 if 语句 a 单分支 if 语句 b 双分支 if 语句 c 多分支 if 语句 2 switch 语句 3 try 语句 3 循环结构 1 for 语句 2 while 语句 3 break 语句 continue 语句 return 使用 区别 3 函数文件 function 输出形参表 函数名 输入形参表 注释说明部分 函数体语句 三 实验要求 1 首先上机练习 PPT 中各种流程控制语句的有关实例 2 然后上机练习下面的实验习题 四 实验习题 1 数论中一个有趣的题目 任意一个正整数 若为偶数 则用2除之 若为奇数 则与 3相乘再加上1 重复此过程 最终得到的结果为1 如 2 1 3 10 5 16 8 4 2 1 6 3 10 5 16 8 4 2 1 运行下面的程序 按程序提示输入n 1 2 3 5 7等数来验证这一结论 classic 3n 1 problem from number theory while 1 n input Enter n negative quits if n1 if rem n 2 0 n n 2 else n 3 n 1 end a a n end a end Enter n negative quits 3 a 3 10 5 16 8 4 2 1 2 编程求满足的最小m值 m i i 1 100002 a 0 i 1 while a 10000 a a pow2 i i i 1 end m i 1 m 13 3 编写一个函数 计算下面函数的值 给出 x 的值 调用该函数后 返回 y 的值 function y myfun1 x 3 6 30 0 sin xx xx xx xy 选择一些数据测试你编写的函数 function y myfun1 x if x0 end 运行结果运行结果 y myfun1 pi 2 y 1 y myfun1 0 y 0 y myfun1 2 y 2 y myfun1 4 y 2 4 用如下迭代公式求 a 的值分别为 3 17 113 迭代的终止条件为a 迭代初值 迭代次数不超过 100 次 分别对迭代结果和 5 n1n 10 xx 0 1x0 准确值进行比较 并统计迭代次数 迭代公式 1 1 1 22 n n n x ax x function x n sqrt a a x 1 0 for k 1 100 m x x x 2 a 2 x if abs x m 10 5 break end end x n k s x sqrt a if s x n sqrt a 3 正确正确 x 1 7321 n 5 x n sqrt a 17 正确正确 x 4 1231 n 6 x n sqrt a 113 正确正确 x 10 6301 n 8 5 定义一个函数文件 求给定复数的指数 对数 正弦和余弦 并在命令文件中调用该 函数文件 程序设计 function e ln s c num x e exp x ln log x s sin x c cos x end 运行结果 运行结果 num 5i e 0 2837 0 9589i ln 1 6094 1 5708i s 0 74 2032i c 74 2099 ans 0 2837 0 9589i 6 设 f x 编写一个 MATLAB 函数文件 fx m 使 01 0 1 1 0 1 3 2 42 xx 得调用得调用 f x 时 时 x 可用矩阵代入 得出的可用矩阵代入 得出的 f x 为同阶矩阵 为同阶矩阵 程序设计 程序设计 函数文件函数文件 fx m function A fx x A 1 x 2 2 0 1 1 x 3 4 0 01 end 调用调用 fx m 的命令文件 的命令文件 A fx 1 2 2 3 4 3 运行结果运行结果 A 0 9716 10 9901 10 9901 100 9091 1 2340 100 9091 7 已知y 20 30 40 ff f 当当f n n 10ln 5 时 求时 求y的值 的值 n 2 程序设计 程序设计 函数文件函数文件 fn m function x fn n x n 10 log n 2 5 end 调用调用 fn m 的命令的命令 y fn 40 fn 30 fn 20 运行结果运行结果 y 0 6390 8 8 将下列脚本式 m 文件改写成函数式 m 文件 1 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输出 c input c input 请输入一个字符请输入一个字符 s s a a 是字符 是字符 a a 是字符串是字符串 ifif c A c A sum 0 n 0 n 0 val input Enterval input Enter a a numbernumber whilewhile val 0 val 0 sum sum val sum sum val n n 1 n n 1 val input Enterval input Enter a a numbernumber ifif n n 0 0 sumsum mean sum nmean sum n endend 5 实验心得 通过本次实验 我了解了 MATLAB 的工作模式和 M 文件的构成规则 了 解了命令 M 文件和函数 M 文件的异同 会 MATLAB 的 M 文件的创建与修改 会使用函数句柄调用函数 会运用顺序结构 循环结构和分支结构进行计算机 编程 会控制 MATLAB 的程序流 熟悉了应用程序设计的基本步骤 能对文 件进行简单操作 会调试和优化所设计的程序 对应用程序接口的设计也有所 了解 MATLAB 语言被称为第四代编程语言 程序简洁 可读性很强 而且调 试十分容易 它是 MATLA