实验五M文件和MATLAB程序设计

1、实验五 M文件和MATLAB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1m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

2、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®

3、13®10®5®16®8®4®2®16®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 n<=0 break end a=n; while n>1 if rem(n

4、,2)=0 n=n/2; else n=3*n+1; end a=a,n; end a endEnter n,negative quits:3a = 3 10 5 16 8 4 2 12 编程求满足的最小m值。 a=0; i=1; while (a<10000) a=a+pow2(i); i=i+1; end m=i-1; m13 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)选择一些数据测试你编写的函数。 function y=myfun1(x) if x<=0 y=sin(x); elseif x>0&a

5、mp;x<=3 y=x; elseif x>3 y=-x+6;end运行结果:>> y=myfun1(-pi/2)y = -1>> y=myfun1(0)y = 0>> y=myfun1(2)y = 2>> y=myfun1(4)y = 24 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，迭代初值,迭代次数不超过100次。分别对迭代结果和准确值进行比较，并统计迭代次数。迭代公式：function x, n=sqrt_a(a)x=1.0;for k=1:100 m=x; x=x/2+a/(2*x); if abs(

6、x-m)<=10(-5) break endendx;n=k;s=(x-sqrt(a);if s<=10(-5) disp('正确');else disp('错误');end下面调用举例：运行结果:>> x ,n=sqrt_a(3)正确x = 1.7321n = 5>> x, n=sqrt_a(17)正确x = 4.1231n = 6>> x,n=sqrt_a(113)正确x = 10.6301n = 85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

7、 e ln s c=num(x)e=exp(x)ln=log(x)s=sin(x)c=cos(x)end运行结果：>> num(5i)e = 0.2837 - 0.9589iln = 1.6094 + 1.5708is = 0 +74.2032ic = 74.2099ans = 0.2837 - 0.9589i6 设 f(x)=，编写一个MATLAB函数文件fx.m，使得调用f(x)时，x可用矩阵代入，得出的f(x)为同阶矩阵。程序设计：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fx.m的命令

8、文件：>> A=fx(1 2;2 3;4 3)运行结果:A = 0.9716 10.9901 10.9901 100.9091 1.2340 100.9091 7 已知y=当f(n)=n+10ln(+5)时，求y的值。程序设计：函数文件fn.m:function x=fn(n) x=n+10*log(n2+5)end调用fn.m的命令： y=fn(40)/(fn(30)+fn(20)运行结果:y =0.63908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

9、其他字符则原样输出。c=input('请输入一个字符','s'); %a是字符，'a'是字符串if c>='A' & c<='Z' disp(setstr(abs(c)+abs('a')-abs('A'); %加32elseif c>='a'& c<='z' disp(setstr(abs(c)- (abs('a')-abs('A');elseif c>='0'

10、;& c<='9' disp(abs(c)-abs('0');else disp(c);end %必须与if配对使用编写一个函数式m文件，实现程序的功能c=input('请输入一个字符','s');Function M=disp(c);if c>='A' & c<='Z'M=setstr(abs(c)+abs('a')-abs('A')elseif c>='a'& c<='z'M=s

11、etstr(abs(c)- (abs('a')-abs('A')elseif c>='0'& c<='9'M=abs(c)-abs('0')end（2）某商场对顾客所购买的商品实行打折销售，标准如下(商品价格用price来表示)： price<200 没有折扣 200price<500 2%折扣 500price<1000 5%折扣 1000price<2500 10%折扣 2500price<5000 25%折扣 5000price 50%折扣输入所售商品的价格，

12、求其实际销售价格。程序如下：price=input('请输入商品价格');switch fix(price/100) %向零的方向取整 case 0,1 %价格小于200 rate=0; case 2,3,4 %价格大于等于200但小于500 rate=2/100; case num2cell(5:9) %价格大于等于500但小于1000 %为简便采用元胞数组 rate=5/100; case num2cell(10:24) %价格大于等于1000但小于2500 rate=10/100; case num2cell(25:49) %价格大于等于2500但小于5000 rate=

13、25/100; otherwise %价格大于等于5000 rate=50/100; end price=price*(1-rate) %输出商品实际销售价格编写一个函数式m文件，计算顾客实际付款数目。 Function price=f(rate)switch fix(price/100) case 0,1 rate=0; case 2,3,4 rate=2/100; case num2cell(5:9) rate=5/100; case num2cell(10:24) rate=10/100; case num2cell(25:49) rate=25/100; otherwise rate=

14、50/100;Price=price*(1-rate) end9一个三位整数各位数字的立方和等于该数本身则称该数为水仙花数。输出全部水仙花数。程序如下： for m=100:999 m1=fix(m/100); %求m的百位数字 m2=fix(m-m1*100)/10); %求m的十位数字 m3=m-m1*100-m2*10; %求m的个位数字 if m=m1*m1*m1+m2*m2*m2+m3*m3*m3 disp(m) end end编写一个函数式m文件，来判断一个三位数是不是水仙花数。 Function m=f(Mn) for m=100:999 m1=fix(m/100); m2=fi

15、x(m-m1*100)/10); m3=m-m1*100-m2*10; if m=m1*m1*m1+m2*m2*m2+m3*m3*m3 disp(m) end end10从键盘输入若干个数，当输入0时结束输入，求这些数的平均值和它们的和。程序如下：sum=0; %用于存放和n=0; %用于统计输入的数的个数val=input(Enter a number :); %在循环体外初始while (val=0) sum=sum+val; n=n+1; val=input(Enter a number :); 若无此句只能输入一个数endif (n > 0) sum mean=sum/nEnd改写成M文件Function mean=fn(n)sum=0; n=0; val=input(Enter a number :); while (val=0) sum=sum+val; n=n+1; val=input(Enter a number :); if (n > 0) sum mean=sum/nend5、 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MATLA