实验 选择结构程序设计

1、数学软件课内实验13信科273王平李倩15实验03 选择结构程序设计（第4章 MATLAB程序设计）一、实验目的1. 掌握建立和执行M文件的方法。2. 掌握利用if语句实现选择结构的方法。3. 掌握利用switch语句实现多分支选择结构的方法。4. 掌握try语句的使用。二、实验内容1.（用if）求分段函数的值用if语句实现，分别输出x=-5.0,-3.0,1.0,2.0,2.5,3.0,5.0时的y值。文本编辑器中的程序：x=input('请输入x的值:');if x<0&&x=-3 y=x2+x-6elseif x<5&&x>

2、;=0&&x=2&&x=3 y=x2-5*x+6else y=x2-x-1end命令窗口中的运行结果：请输入x的值:-5.0y = 14请输入x的值:-3.0y = 11请输入x的值:1.0y = 2请输入x的值:2.0y = 1请输入x的值:2.5y = -0.2500请输入x的值:3.0y = 5请输入x的值:5.0y = 192.（用if、switch）输出成绩等级输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A、B、C、D、E。其中90分100分为A，80分89分为B，79分79分为C，60分69分为D，60分以下为E。要求：(1)分别用if语句和switch语句

3、实现。(2) 要求输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性，对不合理的成绩应输出出错信息。用if语句实现：文本编辑器窗口中的程序：x=input('输入一个百分制成绩：x=');if x<=100&&x>=90 disp('成绩:A')elseif x<=89&&x>=80 disp('成绩:B')elseif x>=70&&x<=79 disp('成绩:C')elseif x>=60&&x<=69 disp('成绩

4、:D')elseif x<60 disp('成绩:E')else disp('输入内容不符合规则，请输入100以内的整数！')end命令窗口中的运行结果：输入一个百分制成绩：x=78成绩:C输入一个百分制成绩：x=54成绩:E输入一个百分制成绩：x=83成绩:B输入一个百分制成绩：x=63成绩:D输入一个百分制成绩：x=209输入内容不符合规则，请输入100以内的整数！输入一个百分制成绩：x=98成绩:A用switch语句实现：文本编辑器窗口中的程序：grades=input('请输入百分制成绩:grades=');switch f

5、ix(grades) case num2cell(90:100) display('A') case num2cell(80:89) display('B') case num2cell(70:79) display('C') case num2cell(60:69) display('D') case num2cell(0:59) display('E') otherwise display('输入内容不符合规则，请输入100以内的整数！')end命令窗口中的运行结果：3. 工资计算硅谷公司员工的

6、工资计算方法如下：(1) 工作时数超过120小时者，超过部分加发15%。(2) 工作时数低于60小时者，扣发700元。(3) 其余按每小时84元计发。试编程按输入的工号和该号员工的工时数，计算应发工资。文本编辑器窗口中的程序a=input('员工号: ');b=input('工时数:');if b>=120 c=120*84+(b-120)*84*(1+0.15)elseif b<=60 c=b*84-700else c=b*84enddisp('工号为',num2str(a),'员工应得工资为',num2str(c)

7、 命令窗口中的运行结果：员工号: 289工时数:125c = 10563工号为289员工应得工资为10563员工号: 89工时数:98c = 8232工号为89员工应得工资为8232员工号: 876工时数:57c = 4088工号为876员工应得工资为40884. 两位数的加、减、乘、除四则运算设计程序，完成两位数的加、减、乘、除四则运算，即产生两个两位随机整数，再输入一个运算符号，做相应的运算，并显示相应的结果。文本编辑器中的程序：x1=10+(99-10)*rand(1);x2=10+(99-10)*rand(1);m=fix(x1)n=fix(x2)x=input('输入一个运算

8、符:','s');switch x case '+' c=m+n; case '-' c=m-n; case '*' c=m*n; case '/' c=m/n; otherwise c='false'endc命令窗口中运行结果：m = 95n = 95输入一个运算符:+c = 190m = 24n = 96输入一个运算符:-c = -72m = 95n = 53输入一个运算符:*c = 5035m = 81n = 22输入一个运算符:/c = 3.68185.（用trycatch）建立5&

9、#215;6矩阵，要求输出矩阵第n行元素要求：当n值超过矩阵的行数时，自动转为输出矩阵最后一行元素，并给出出错信息。程序：A=input('输入A的值:')n=input('输入n的值:')try B=A(n,:);catch B=A(5,:);endBlasterr运行结果：输入A的值:rand(5,6)A = 0.4456 0.6797 0.9597 0.2551 0.5472 0.2543 0.6463 0.6551 0.3404 0.5060 0.1386 0.8143 0.7094 0.1626 0.5853 0.6991 0.1493 0.2435

10、0.7547 0.1190 0.2238 0.8909 0.2575 0.9293 0.2760 0.4984 0.7513 0.9593 0.8407 0.3500输入n的值:6n = 6B = 0.2760 0.4984 0.7513 0.9593 0.8407 0.3500ans =Attempted to access A(6,:); index out of bounds because size(A)=5,6.三、实验提示1.（用if）求分段函数的值用if语句实现，分别输出x=-5.0,-3.0,1.0,2.0,2.5,3.0,5.0时的y值。步骤：(1) 点击MATLAB主窗口的

11、“文本编辑器”按钮，弹出“文本编辑器”窗口。(2) 在其中输入程序。(3) （建议先将主窗口中的命令窗口提取出来），点击“保存并运行”按钮，系统提示用何文件名保存该程序，可用默认文件名，或自己起文件名，然后程序运行。(4) 若程序无语法错误，则在命令窗口中显示运行结果；否则显示的是错误信息。如有错，回到文本编辑器进行修改再运行。本程序要用到input语句，在运行中输入即时数据。注意给出提示信息，下面的参考结果中的输入：x=是提示信息。用到标量逻辑“与”运算符 “&&”。注意单个 “&” 是数组逻辑“与”。本程序要运行7次，因为要输入7个数据，参考结果：本程序中第一行可为

12、：x=input(输入：x= );之后是ifelseifelseend语句，其中x是自变量，y是因变量。最后一行简单输入个y即可。注意其后不加分号，否则不显示y的值。2.（用if、switch）输出成绩等级参考例4.5用switch。用于取整的函数有fix向0方向取整floor向-方向取整ceil向+方向取整round四舍五入到最邻近的整数4. 两位数的加、减、乘、除四则运算用switch。用if语句处理除数为0。产生两个两位随机整数可参考下例中的相关用法：例4.19（递归与非递归）任意排列问题p74randperm(n)产生一个从整数1到整数n的任意排列。编写函数实现randperm(n)的

13、功能，即给出一个由任意数组成的行向量，然后产生这个行向量元素的任意排列。%非递归，函数文件function Y=rndprm1(X)%RNDPRM1 用for产生一行向量的任意排列%RNDPRM1(X) 产生行向量X的任意排列m,n=size(X);if m>1 error(' RNDPRM1只接受列向量的输入');endY= ; %从一个空矩阵开始l=n; %X的元素个数for i=1:n k=1+fix(l*rand);%随机选择Y的下一个元素的位置，rand等价于rand(1)，0<rand<1 x=X(k); %被选择的元素 Y=Y,x; %将x添加到

14、Y中 X(k)= ; %从X中删除x元素 l=l-1; %更新X的元素个数end5. 建立5×6矩阵，要求输出矩阵第n行元素用trycatchend语句。可用随机函数rand自动生成矩阵。四、教程：第4章 MATLAB程序设计（1/3）4.1 M文件 p564.1.1 M文件的分类用MATLAB语言编写的程序，称M文件，扩展名为m。M文件按调用方式分为：命令文件(Script File)函数文件(Function File)两种文件的主要区别：(1) 命令文件无输入参数，无返回输出参数；函数文件可带输入参数，可返回输出参数。(2) 命令文件对工作空间中的变量操作；函数文件中定义的变量

15、为局部变量，执行完时，它们被清除。(3) 命令文件直接执行；函数文件要以函数调用的方式来调用它。例4.1（命令文件、函数文件）互换变量a,b的值。%程序1：建立命令文件，文件名exch.mclc; clear;%清命令窗口，清工作空间a=1:10;b=11,12,13,14;15,16,17,18;tmp=a; a=b; b=tmp;aba = 11 12 13 14 15 16 17 18b =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10%程序2：建立函数文件，取文件名fexch.mfunction x,y=fexch(a,b)%a,b为局部变量x=b; y=a;%调用函数文件x=1:10;y=

16、11,12,13,14;15,16,17,18;x,y=fexch(x,y)a = 11 12 13 14 15 16 17 18b =1 2 3 4 5 6 7 8 9 104.1.2 M文件的建立与打开 p571建立新的M文件启动文本编辑器有3种方法：(1) 菜单操作从主窗口的“文件”菜单中选“新建”，再选“空白M-文件”。(2) 命令操作在命令窗口输入命令edit。(3) 命令按钮操作单击主窗口工具栏上的“新建M-文件”按钮。2打开已有的M文件（4种方法）(1) 菜单操作从“文件”菜单中选“打开”，屏幕出现“打开”对话框，再选要打开的M文件。(2) 命令操作在命令窗口输入：edit 文件

17、名，打开指定的M文件。(3) 命令按钮操作单击工具栏上的“打开文件”按钮，再从弹出的对话框中选所需的M文件。(4) 在当前目录窗口操作在当前目录窗口双击要打开的文件名。4.2 程序控制结构 p58 顺序结构 按照程序中语句的排列顺序依次执行，直到程序的最后一个语句。1数据的输入（从键盘输入） A=input(提示信息，选项)；采用's'选项，允许用户输入一个字符串。A=input('输入矩阵A：');xm=input('输入姓名：','s');Axm输入矩阵A：1,2,3;4,5,6输入姓名：Ling mingA = 1 2 3

18、4 5 6xm =Ling ming2数据的输出 disp(输出项)输出项既可为字符串，也可为矩阵。例4.2（顺序结构）求一元二次方程ax2+bx+c=0的根 p59%p59clc;a=input('a=');b=input('b=');c=input('c=');d=b*b-4*a*c;x=-b+sqrt(d),-b-sqrt(d)/(2*a);disp('x1=',num2str(x(1),.',x2=',num2str(x(2);a=1b=-5c=6x1=3,x2=23程序的暂停 pause(延迟秒数)pau

19、se 暂停程序，按任一键程序继续执行。 Ctrl+c 强行中止程序的运行。 选择结构 p601if语句（3种格式） (1) 单分支if语句if 条件 语句组end 条件成立，执行语句组；否则不执行语句组。 (2) 双分支if语句if 条件 语句组1else 语句组2end 条件成立，执行语句组1；否则执行语句组2。例4.3（if else）计算分段函数的值p61clc;x=input('输入x的值: '); if x=10 y= cos(x+1)+sqrt(x*x+1);else y=x*sqrt(x+sqrt(x);endy输入x的值: 10y = 10.0543输入x的值:

20、 5y = 13.4500(3) 多分支if语句if 条件1 语句组1elseif 条件2 语句组2 elseif 条件m 语句组melse 语句组nend语句用于实现多分支选择结构。例4.4（if elseif）字符转换输出 p62输入一个字符：若为大写字母，则输出其小写字母；若为小写字母，则输出其大写字母；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('输入一个字符：','s');if c>='A' && c<='Z'%标量“与”用&& disp(cha

21、r(abs('a') +abs(c) -abs('A');elseif c>='a' && c<='z' disp(char(abs('A') +abs(c)- abs('a');elseif c>='0' && c<='9' disp(abs(c)-abs('0');else disp(c);end%setstr用char代替，setstr将淘汰输入一个字符：aA输入一个字符：Bb输入一个字符：

22、5 5输入一个字符：&&2switch语句 根据表达式的取值，分别执行不同的语句。switch 表达式case 表达式1 语句组1case 表达式2 语句组2 case 表达式m 语句组motherwise 语句组nend当任意一个分支的语句执行完后，直接执行switch语句的下一句。例4.5（switch case）打折销售 p63某商场对商品实行打折销售，标准如下（价格用price表示）： price < 200没有折扣 200 price < 5003%折扣 500 price < 10005%折扣 1000 price < 25008%折扣 2500 price < 500010%折扣 5000 price14%折扣输入所售商品的价格，求其实际销售价格。price=input('输入商品价格：'); switch fix(price/100) case 0,1 %