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数学软件Matlab——编程基础（脚本文件）1/401本讲主要内容M文件基本运算：算术、关系、逻辑简单输入输出控制结构：次序、选择、循环2/402Matlab编程

Matlab作为一个广泛应用于科学计算工具软件，不但含有强大数值计算能力和丰富绘图功效，同时也能够与C、FORTRAN等高级语言一样进行程序设计利用Matlab程序控制功效，将相关Matlab命令编成程序存放在一个文件中（M文件），然后在命令窗口中运行该文件，Matlab就会自动依次执行文件中命令，直到全部命令执行完成在Matlab程序设计中，要充分利用Matlab数据结构特点，提升编程效率Matlab编程3/403用Matlab语言编写程序称为M文件

M文件以.m

为扩展名

M文件是由若干Matlab命令组合在一起组成，它能够完成一些操作，也能够实现某种算法

M文件分类（依据调用方式不一样）

Script：脚本文件/命令文件

Function：函数文件

M文件

M文件介绍能够直接运行M文件4/404

M文件创建与编辑M文件新建一个M文件菜单操作(FileNewM-File

)命令操作(editM文件名)命令按钮(快捷键)打开已经有M文件菜单操作

(FileOpen

)命令操作(editM文件名)命令按钮

(快捷键)双击M文件M文件是文本文件，能够用任何文本编辑器来建立和编辑，通常使用Matlab自带M文件编辑器5/405编程示例编程方式：新建一个M文件，将上面内容输入到该文件中，然后在命令窗口中输入该文件名，即可执行例：用mesh绘制半径为3

球

命令行方式：u=[0:pi/60:2*pi];v=[0:pi/60:pi];R=3;[U,V]=meshgrid(u,v);X=R*sin(V).*cos(U);Y=R*sin(V).*sin(U);Z=R*cos(V);mesh(X,Y,Z);axisequal;注：M文件命名规则与变量相同！6/406在命令窗口中输入f2c，即可执行该M文件例：编写M文件，将华氏温度转化为摄氏温度：编程示例clear;%去除当前工作空间中全部变量f=input('Pleaseinputf:');c=5*(f-32)/9;fprintf('c=%g\n',c);新建一个M文件f2c.m，内容以下：

M文件运行所产生变量都驻留在Matlab当前工作空间百分号是注释符

M文件必须在当前工作目录下才能运行7/407本讲主要内容

M文件基本运算：算术（略）、关系、逻辑

简单输入输出

控制结构：次序、选择、循环8/408关系运算比较大小，假如结论是真则返回1，不然返回0注意=

=与=

区分能够对两个一样大小数组进行比较运算，即对应分量进行比较，结果为一个一样大小0-1数组也能够对一个数组和一个标量进行比较运算，此时标量和数组中每一个元素极限比较，结果也是一个0-1数组关系运算：比较大小>大于>=大于等于==等于<小于<=小于等于~=不等于9/409例：关系运算举例2+2==4A=[135;206]B=[310;246]A>=BB<4x=pi^2<810/4010逻辑运算逻辑运算and(x,y)与or(x,y)或xor(x,y)异或not(x)非&&与（短格式）||或（短格式）注意&，|

与&&，||

区分&逻辑与|逻辑或~逻辑非例：x=5;3<x<8%ERROR3<x&x<811/4011运算对象与或非异或ABA&BA|B~AXor(A,B)000010010111100101111100逻辑运算在Matlab中，0表示“假”，非零表示“真”

运算法则12/4012all(x)

%

逻辑与推广

假如向量

X

中全部元素都非零，则返回1，不然返回0若x

为矩阵，则any

和all

按列运算，返回一个0-1向量逻辑运算逻辑运算函数：all、anyany(x)%

逻辑或推广假如向量

X

中存在非零元素，则返回1，不然返回0例：A=[6183589475];%学生成绩all(A>=60)%全部及格否？any(A>=90)%有没有90分以上？13/4013isfinite(x)若x

为有限值，返回真值1isinf(x)若x

为无穷大，返回真值1isnan(x)若x

为不定值，返回真值1isreal(x)若x

无虚部，返回真值1isstr(x)若x

为一个字符串，返回真值1isempty(x)若x

为空，返回真值1isprime(x)判断x

是否为素数一些测试函数isfinite(5)isinf(5)测试函数例：14/4014小括号幂，点幂正号，负号，逻辑非乘，除，点乘，点除加，减冒号运算关系运算&|&&||运算优先级高低15/4015本讲主要内容

M文件

基本运算：算术、关系、逻辑简单输入输出

控制结构：次序、选择、循环16/4016例：x=input('Pleaseinputx:')数据输入：inputx=input(提醒信息)其中提醒信息为字符串，该命令要求用户输入x

值(能够是数或字符串)inputname=input('What''syourname?')例：

输入字符串时必须带单引号单引号输出：两个连续单引号17/4017disp(x)输出变量x

值，x能够是数值矩阵或字符串一次只能输出一个变量值x=pi;B=[123;456;789];disp(x)disp(B)disp数据输出：dispstr='Hello,Tom!';disp(str)例：18/4018fprintffprintf(fid,format,变量列表)数据格式化输出按指定格式将变量值输出到屏幕或指定文件中

fid

为文件句柄，若缺省，则输出到屏幕上

format

用来指定数据输出时采取格式，包含：

普通字符串、格式字符串、转义字符格式字符串：以%开头，包含：

flags

(可选)

Widthandprecisionfields(域宽和精度，可选)

Conversioncharacter(格式说明符，必须)19/4019fprintf举例fprintf('a=%-12.5f\n',pi)以%

开头flagfieldwidthprecision格式说明符-

：左对齐+

：输出符号0

：空白处添0空格：前面加一空格字段宽度小数点后位数格式字符串示例20/4020fprintf

惯用格式说明符c字符型g浮点数（自动）d十进制整数o八进制e浮点数（科学计数法）s字符串f浮点数（小数形式）x/X十六进制

惯用转义字符\b退后一格\t水平制表符\f换页\\反斜杠\n换行''单引号（两个连续单引号）\r回车%%百分号（两个连续百分号）21/4021fprintf举例a='Hello';b=2.4;c=100*pi;fprintf('a=%s,b=%f,c=%e\n',a,b,c)例：

格式字符串与输出变量要一一对应！能够只输出一个字符串fprintf('TodayisTuesday!\n')例：fprintf('pi=%12.5f=\n',pi)fprintf('pi=%-12.5f=\n',pi)fprintf('pi=%012.5f=\n',pi)例：22/4022本讲主要内容

M文件

基本运算：算术、关系、逻辑

简单输入输出控制结构：次序、选择、循环23/4023程序控制结构有三种：M文件控制流按排列次序依次执行各条语句，直到程序最终这是最简单一个程序结构，普通包括数据输入输出、数据计算或处理等次序结构次序结构、选择结构和循环结构任何复杂程序都由这三种基本结构组成24/4024选择结构选择结构选择结构实现

if

语句

switch

语句依据给定条件成立或不成立，分别执行不一样语句25/4025单分支if

语句if

条件表示式

语句组endif条件语句if

条件表示式

语句组1else

语句组2end双分支if

语句例：ifscore>=60mark='passed';end例：ifa>bx=a;elsex=b;end26/4026if

条件表示式1

语句组1elseif

条件表示式2

语句组2......

elseif

条件表示式m

语句组melse

语句组end多分支if

语句if条件语句例：计算一个数符号ifx>0sign_of_x=1;elseifx<0sign_of_x=-1;elseifx==0sign_of_x=0;elsedisp('Idontknow!')end27/4027依据表示式不一样取值，分别执行不一样语句switch

表示式0

case

表示式1

语句组1

case

表示式2

语句组2......

case

表示式m

语句组m

otherwise

语句组endswitch语句先计算表示式0值，然后将它依次与各个case指令后表示式值进行比较，当二者一样时，就执行对应语句组，然后跳出switch结构

switch后面表示式0值能够是一个数或字符串

otherwise指令能够不出现假如全部比较都不匹配时，执行otherwise后面语句组28/4028switch举例例：score=input('请输入你得分（A~E）：');switchscorecase'A'disp('90—100');case'B'disp('80—89');case'C'disp('70—79');case'D'disp('60—69');otherwisedisp('Sorry!');end29/4029循环结构循环结构循环结构实现

for

语句

while

语句依据给定条件，重复执行指定语句30/4030for

循环变量

=

取值列表

循环体end

取值列表

通常是一个向量将取值列表中值依次赋给循环变量，直到全部取完，

循环结束for循环不要在循环体内改变循环变量值为提升代码运行效率，应尽可能提升代码向量化程度

for

循环31/4031for循环y=0;n=100;fork=1:ny=y+1/(2*k-1);end例：已知，当n=100时，求y值例：计算

s=1+3+10-28+30+50-12-8s=0;x=[1,3,10,-28,30,50,-12,-8];fork=x%将x

分量依次赋值给循环变量s=s+k;end32/4032循环语句能够嵌套使用假如预先知道循环次数，可采取

for循环

假如预先无法确定循环次数，则可使用while循环while循环while

条件表示式

循环体语句end当条件表示式值为真（非0）时，

执行循环体语句，

直到条件表示式值是假为止

while

循环表示式循环体语句真假33/4033while循环例：数论中一个有趣问题：3n+1

问题任取一个正整数，假如是偶数，用2除，假如是奇数，用3乘再加1，重复这个过程，直到所得到数为1。问：是否存在使该过程永不中止整数？n=input('请输入一个正整数n:');x=n;whilex>1ifmod(x,2)==0x=x/2;elsex=3*x+1;endfprintf('x=%d\n',x);endex4while01.m34/4034这个例子给出了计算eps

一个方法。这里我们用大写EPS，所以系统中eps

值不会被覆盖。当EPS=eps

时，条件仍成立；而当EPS=eps/2

时，条件不成立，退出循环，所以最终应有EPS=eps/2。k

用来统计循环次数。计算Matlab中eps值while编程示例k=0;EPS=1;while(1+EPS)>1EPS=EPS/2;k=k+1;end例：ex4while02.m35/4035循环终止循环中止跳出循环体，终止循环

break只能跳出一层循环结束本轮循环，执行下一轮循环break