第2讲MATLAB基本编程

第二讲MATLAB基本编程数学软件一、M文件二、关系运算与逻辑运算三、Matlab程序控制结构四、小结与练习一、M文件用MATLAB语言编写的程序，称为M文件。M文件可以根据调用方式的不同分为两类：命令(脚本)文件(ScriptFile)和函数文件(FunctionFile)。1.脚本M文件MATLAB代码按顺序组成的命令序列集合(命令行的组合)在命令窗口直接输入文件名来运行例1

建立一个文件，将变量a,b的值互换MATLAB(exp201)程序如下：a=1:8;b=[123;456;789];c=a;a=b;b=c;ab2.函数M文件说明：内部函数很多，但也有限，有时为研究某一个函数的各种性态，需要为MATLAB定义新函数，为此必须编写函数文件。函数文件扩展名：*.M格式：function因变量名=函数名(自变量名)必须通过具体的运算获得函数值,并赋给因变量.实现一个单独功能,有参数输入和输出,实现计算中的参数传递,可重复调用。2.函数M文件M文件建立方法：(1).在Matlab中，点:File->New->M-file(2).在编辑窗口中输入程序内容(3).点：File->Save，存盘，M文件名必须与函数名一致。注意：Matlab的应用程序也以M文件保存。例2

定义函数f(x1,x2)=100(x2-x12)2+(1-x1)2functionf=fun(x)f=100*(x(2)-x(1)^2)^2+(1-x(1))^2;1.建立M文件：fun.mMATLAB(fun,exp202)2.可直接使用函数fun.m例如：计算f(1,2),只需在Matlab命令窗口键入命令：x=[1,2];y=fun(x)二、关系运算与逻辑运算

1.关系运算符例3

设矩阵A=[1,2;2,3],求A中等于2的元素个数.MATLAB(exp203)A=[12;23];b=A==2;N=sum(sum(b))2.逻辑运算符例4

观察如下程序运行结果.MATLAB(exp204)A=[1,1;0,1];B=[0,1;0,0];b=0;C1=A&bC2=A|bC3=~AC4=xor(A,B)3.逻辑函数例5

观察如下程序运行结果.MATLAB(exp205)A=[1,3,5];b=[0,3,0];A=[1,2,3;0,4,5];B=[1,0,3;0,0,5];C=[1+2*i,0.6+3*i];D=[‘who’];A1=all(a),A2=all(A),A3=all(A,2),B1=any(b),B2=any(B),B3=any(B,2),K=find(B),[i,j]=find(B),[i,j,v]=find(B)c1=isequal(a,b),c2=isequal(A,B),c3=isnumeric(A),c4=isnumeric(C),c5=isnumeric(D),三、MATLAB程序控制结构三种决策或控制流结构：顺序结构、选择结构、循环结构说明：这些结构经常包含大量的MATLAB命令，故经常出现在MATLAB程序中，而不是直接加在MATLAB提示符下。(一)顺序结构

1.数据的输入从键盘输入数据，则可以使用input函数来进行，该函数的调用格式为：

A=input(提示信息，选项)；其中提示信息为一个字符串，用于提示用户输入什么样的数据。如果在input函数调用时采用‘s’选项，则允许用户输入一个字符串。例如，想输入一个人的姓名，可采用命令：xm=input('What''syourname?','s');(一)顺序结构

2.数据的输出MATLAB提供的命令窗口输出函数主要有disp函数，其调用格式为

disp(输出项)其中输出项既可以为字符串，也可以为矩阵。例6

输入x,y的值，并将它们的值互换后输出。MATLAB(exp206)程序如下：

x=input('Inputxplease:');y=input('Inputyplease:');z=x;x=y;y=z;disp(['x=',num2str(x)]);disp(['y=',num2str(y)]);例7

求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。MATLAB(exp207)程序如下：a=input('a=?');b=input('b=?');c=input('c=?');d=b*b-4*a*c;x=[(-b+sqrt(d))/(2*a),(-b-sqrt(d))/(2*a)];disp(['x1=',num2str(x(1)),',x2=',num2str(x(2))]);(一)顺序结构

3.程序的暂停暂停程序的执行可以使用pause函数，其调用格式为：

pause(延迟秒数)

如果省略延迟时间，直接使用pause，则将暂停程序，直到用户按任一键后程序继续执行。若要强行中止程序的运行可使用Ctrl+C命令。(二)选择结构

1.条件语句(if-else-end)在MATLAB中，if语句有3种格式。(1)单分支if语句：

if条件语句组

end当条件成立时，则执行语句组，执行完之后继续执行if语句的后继语句，若条件不成立，则直接执行if语句的后继语句。(二)选择结构

1.条件语句(if-else-end)(2)双分支if语句：

if条件语句组1else

语句组2end

当条件成立时，执行语句组1，否则执行语句组2，语句组1或语句组2执行后，再执行if语句的后继语句。MATLAB(fun1,fun01,exp208)步骤：一、建立M文件fun1.m定义函数f(x)二、在Matlab命令窗口输入fun1(2)，fun1(-1)，例8fun1.mfunctionf=fun1(x)ifx<=1f=2*x;elsef=x^2+1;end(二)选择结构

1.条件语句(if-else-end)(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。步骤：一、建立M文件fun2.m定义函数f（x）二、在Matlab命令窗口输入fun2(2)，fun2(0.5)，fun2(-1)MATLAB

(fun2,fun3,fun4,exp209)例9fun2.mfunctionf=fun2(x)ifx<=0f=x^3;elseifx<=1f=2*x;elsef=x^2+1;endfun3.mfunctiony=fun3(x)fori=1:length(x)ifx(i)<=0

y(i)=x(i)^3;elseif

x(i)<=1

y(i)=2*x(i);else

y(i)=x(i)^2+1;endendfun4.mfunctionf=fun4(x)ifx<=0f=x.^3;elseifx<=1f=2*x;elsef=x.^2+1;end×(二)选择结构

2.开关语句(switch-case-end)switch语句根据表达式的取值不同，分别执行不同的语句，其语句格式为：

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(二)选择结构

2.开关语句(switch-case-end)注：当表达式的值等于表达式1的值时，执行语句组1，当表达式的值等于表达式2的值时，执行语句组2，…，当表达式的值等于表达式m的值时，执行语句组m，当表达式的值不等于case所列的表达式的值时，执行语句组n。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10

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

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。程序如下：MATLAB(exp2010)price=input('请输入商品价格:');switchfix(price/100)case{0,1}%价格小于200rate=0;case{2,3,4}%价格大于等于200但小于500rate=3/100;casenum2cell(5:9)%价格大于等于500但小于1000rate=5/100;casenum2cell(10:24)%价格大于等于1000但小于2500rate=8/100;casenum2cell(25:49)%价格大于等于2500但小于5000rate=10/100;otherwise%价格大于等于5000rate=14/100;endprice=price*(1-rate)%输出商品实际销售价格(三)循环结构

1.for循环允许一组命令以固定的和预定的次数重复for语句的格式为：

forx=array{commands}endfor和end语句之间的命令串{commands}按数组(array)中的每一列执行一次。每一次迭代中，x被指定为数组的下一列，即在第n次循环中，x=array(:,n)

例11

对n=1,2,…,10,求xn=的值.

MATLAB

(exp2011)程序如下：forn=1:10

x(n)=sin(n*pi/10);endx(三)循环结构

2.While循环与for循环以固定次数求一组命令相反，while循环以不定的次数求一组语句的值。while语句的一般格式为：

whileexpression{commands}end

只要表达式(expression)为真，就执行while和end语句之间的命令串{commands}，直到为假，才退出循环。例12：设银行年利率为11.25%。将10000元钱存入银行，问多长时间会连本带利翻一番？

MATLAB

(exp2012)程序如下：money=10000;years=0;whilemoney<20000years=years+1;money=money*(1+11.25/1