MATLAB基础及应用(NO：8)程序设计.doc

四 川 大 学 教 案【理科】周次 第 五 周， 第 五 次课章节名称第六章 MATLAB程序设计授课方式课堂讲授（ ）， 实践课（ ）教学时数2时间分配一、 M文件1、M文件： 大量的MATLAB代码（指令）罗列成文件，送入MATLAB系统中解释运行。M文件的后缀名为M。2、M文件的分类：（A）命令式文件（脚本，script）.(B)函数式文件（function）.注 ：两类文件的区别：（A）命令式文件没有输入输出参量，函数式文件有。（B）命令式文件运行中可以调用工作空间的数据，运行中产生的所有变量为全局变量。函数式文件不能调用工作空间的数据，运行中产生的所有变量为局部变量。（C）命令式文件可以直接运行，函数式文件不能，只能调用。3、函数式文件（function）的构成： P272 （funave1）（funave2）(g)二、 程序的流程控制1、 关系运算符 =等于=大于等于大于2、条件分支语句（if-else-end） 如果-否则- （1）分析P275例（2）(exlin.m) 问题：当输入为向量或矩阵时，开除许该程序应如何？3、循环语句(for-end)（硬循环）(while-end)(条件循环) 当-就-（1） P276例 （exno49）（2） 求阶乘大于或等于9999的最小整数（exno50）4、分支语句(switch-case-otherwise-end) 当-情形满足就-否则-(1) 分析P276例(2) （exno51） 第 页5、程序调试问题 语法和逻辑两种错（1） 根据出错信息调试。（命令窗的提示，注意一般情况不加；号调试）（2） 利用设置断点来判断。breakpoints（3） 利用keyboard命令来判断。当出现k 时retrun（4） 变量的鼠标观测法三、 综合练习1.典型的虫口混沌问题 （exno52-53）a=2.0 3.2 3.5 3.8 x1=0.5 n=502.5个学生A、B、C、D、E参加一项比赛。甲、乙两观众猜测比赛结果。甲猜的名次顺序为A、B、C、D、E，结果一个也不对，也没一对相邻名次正确。乙猜的名次顺序为D、A、E、C、B，结果猜对了两个学生的名次并猜对了两对学生相邻名次，问比赛结果？数学模型：A、B、C、D、E的编号为1，2，3，4，5 名次的变量为C1，C2，C3，C4，C5 相邻问题 DA AE EC CB用41，15，53，32表示3、函数 研究参数a在-1:0.1:1内函数零点随a的变化关系。（exno54）4、编制一个函数，函数的输入参数为一个任意矩阵或向量，输出参数为该矩阵中不相同的元素个数。四、 代码运行的计时方法1、 整段程序代码的计时（1）tic toc 表示计算tic与toc之间的时间（exno57）（2）也可以用 etime(t1,t2)来计算t1,t2之间的时间差来完成上述功能。（exno58）（3）也可以用cputime变量来完成上述功能。（exno59）(4) 使用profile来计算程序中每个非内接函数的调用时间.（exno60）2、程序代码的优化（1） 程序代码的向量化 例：求用不同方法，观察执行时间用循环语句（exno61） 用矩阵（exno62） 一般情况下，完全采用矩阵运行的方式，MATLAB 的程序与C语言基本相同。这必须对矩阵非常熟练，例如x=1 2 3;1 2 1a=4 5 6 希望将a中的每一个元素乘以x的每一列，怎么办？用diag(x)（2） 矩阵的预先配置（exno63）（exno64）3、应用程序接口4、完整的数值计算及程序分析例一、 设电子粒子束流从恒定磁场中某点以相同速率发射，发射的方向与磁场方向的夹角很小，观察不同方向入射的粒子束流的运动轨道。（设磁场沿Z方向） 数学模型：粒子流的速度初值为 标准化方程 归一化方程 MATLAB的标准化方程编制程序 （fun5 exno65）运行调试。此题考虑磁场沿Z相变化的情况： 并研究变化的影响。 5、细胞（cell）数组：将不同类型、不同维数的数据集合构成更大的数组。（1） 建立细胞（cell）数组a(1,1)=1 2 3;4 5 6a(1,2)=alsa(2,1)=3+7ia(2,2)=0:10也可以b1,1=1 2 3;4 5 6b1,2=alsb2,1=3+7ib2,2=0:10（2） 注意l 调用细胞数组元素时用大括号l b=cell(5,3) 指将变量b作为5X3的细胞（cell）数组，每个元素为空。l celldisp(a) cellplot(b) 分别表示显示细胞数组a和b每个元素的值。l N1，2（2，2）表示细胞数组N第1行第2列元素中的第2行第2列的元素。习题：1、编制一个程序，能够根