02_MATLAB编程2011.ppt

1、MATLAB编程,目标,学习如何在编辑窗口生成合乎文法的M-文件，并且在命令窗口运行它们. 理解文本文件和函数文件的区别. 理解如何在函数中加入帮助信息. 知道如何建立M-文件使得它们能与用户实时交互，能在命令窗口显示信息和运行结果. 理解子函数的作用，以及如何调用它们. 知道如何生成和读取数据文件.,目标 (续),学习如何通过结构化编程（包括逻辑运算和循环）来编写条理清晰的M-文件. 认识ifelseif结构和switch结构的区别. 认识forend结构和while结构的区别. 理解向量化的意义以及为什么它更有效率. 理解匿名函数如何可用来传递函数的函数到函数M-文件.,M-文件,命令可以

2、直接在命令窗口输入，但MATLAB还允许你将命令放入被称为M-文件的文本文件中. M-文件之所以被称为M-文件，是因为它存储的文件名的后缀是.m. 两种主要的M-文件 文本文件 函数文件,文本文件,文本文件仅仅是将一系列MATLAB命令保存在一个文件中- 当MATLAB运行文本文件时，就像在命令窗口中输入那些保存在文件的命令. 文本文件可通过在命令窗口中输入它们的名字（不包括.m）来运行，也可以在编辑窗口选择Debug，Run菜单（或Save and Run），或者在编辑窗口按F5键. 注意后两种方式将会保存任何对文件作出的改动，而第一种方式需要文件已经存在硬盘上.,文本文件(续),MATLA

3、B和R软件,clear all% 清除所有变量 x = 1 4 -2 3 -1 -5; y = 3 7 2 -5 1 2; z = x + y,函数文件,函数文件起的作用与文本文件完全不同. 函数文件可以从命令窗口接收输入变量，返回输出结果，而函数内部产生和操作的变量不会影响到命令窗口.,函数文件(续),function average = func1(vector) average = sum(vector)/length(vector);% 计算平均值,例：计算平均值,函数定义,输出参数,输入参数,函数名,函数体,注释行, vec = 1 5 3; ave = func1(vec) ave

4、 = 3,调用函数：,函数文件(续),function average = func1(vector) % func1 A simple function with a single help line. % %Usage of this function: %output = func1(input) %output is the average of the input vector input. average = sum(vector)/length(vector); % 计算平均值, help func1 func1 A simple function with a single h

5、elp line. Usage of this function: output = func1(input) output is the average of the input vector input.,带帮助行的例子：,函数文件语法,函数文件一般语法:function outvar = funcname(arglist)% helpcommentsstatementsoutvar = value;其中 outvar: 输出变量名 funcname: 函数名 arglist: 输入参数列表- 用逗号分隔 helpcomments: 通过help funcname 来显示的文本 state

6、ments: MATLAB 语句,子函数,一个函数文件可一包含一个函数，但也可以包含一个主函数和若干个子函数 主函数是M-文件中列在最前面的函数-它的函数名必须与该文件名相同. 子函数跟在主函数后面. 注意只能被主函数调用，同时子函数必须在同一个M-文件中，子函数不能被命令窗口或任何其它函数或文本文件调用.,子函数(续),例： 利用函数的递归调用，求n！。 函数文件factor1.m如下：,function f=factor1(n) if n=1 f=1; else f=factor1(n-1)*n; %递归调用求(n-1)! end,输入,从用户得到一个值的最方便的方法是input命令: n

7、 = input(promptstring)MATLAB 会显示promptstring中的字符, 此时输入的任何值会赋给变量 n. 例如, 如果你输入pi, n 就会被赋值为 3.1416 n = input(promptstring, s)MATLAB会显示promptstring中的字符, 此时输入的任何字符会以字符串的形式赋值给变量n. 例如,如果你输入pi, n 就会被赋值为一个2x1 字符数组，元素分别为p 和 i.,输出,最方便的显示一个矩阵的值的方法是打它的名字，但这在函数和文本文件中不适用。此时，用disp命令 disp(value)可以在屏幕上显示value, 如果它是字符

8、串, 会用单括号将它括起来.,格式化输出,对于格式化输出，或对于由变量的值与文字组合起来的输出，用fprintf 命令: fprintf(format, x, y, )其中format是一个字符串，用来表明变量x, y,等等如何来显示- 包括与这些变量一同显示的文字内容. 变量中的值依据format代码来确定输出格式.,格式和控制代码,在format 字符串中, 下列format代码用以指定一个数值如何显示:%d 整数格式%e 用小写字母e表示的科学记数格式 %E 用大写字母E表示的科学记数格式 %f 10进制格式%g - %e 和 %f中较紧缩的格式 下列控制代码可以产生特殊字符:n 换行t

9、 - tab - 输出字符 在字符串中用一对输出一个 ,生成和读取数据文件,MATLAB有内置的文件格式用来保存和载入变量的值. save filename var1 var2 varn将列表中的变量保存到文件名为filename.mat的文件中去. 如果列表中没有变量，则保存所有变量. load filename var1 var2 varn 从名为filename.mat的文件中载入所列变量. 如果没有列出变量，则文件中的所有变量都被载入. 注意 这些不是文本文件!,ASCII 文件,为了生成用户可读的文件，在save命令的最后加上一个标志-ascii. 这将数据保存到一个文本文件中，文本

10、方式与将其显示到屏幕上相同. 注意在这种情况下，MATLAB不会在文件名后添加任何后缀，所以需要你自己添加诸如.txt 或 .dat的文件扩展名. 当从一个文本文件中载入一个矩形数组时，只需要使用load命令和文件名. 数据将被存入一个与文件名（不包括扩展名）相同名字的矩阵.,结构化编程,结构化编程可以让MATLAB根据程序的条件来作判断和选择. MATLAB中的判断基于逻辑和关系运算的结果，并通过if, ifelse, 和 ifelseif结构来实现. MATLAB中的选择基于对一个文字表达式的比对，并通过switch结构来实现.,关系运算,MATLAB中的关系运算:,逻辑运算,x (非-N

11、ot): 如果x是假（或零），则为真；否则为假 x for n=1:100 s=s+1/n/n; end; s,向量化,有时，MATLAB执行整个数组的运算远比对数组的元素逐个运算来的有效. 这可通过向量化来实现.,while 循环,while循环与for循环不同，while循环的循环次数可以是不确定的. 其基本语法为while condition statementsend其中condition是一个逻辑表达式. 如果condition为真, statements包含的语句将会运行，运行后循环会再次检查condition是否为真. 注意 尽管在statements运行过程中，conditio

12、n会变为假，但只有到所有的statements语句运行完之后，这才会起作用.,提前终止,有时需要提前终止某个for或while循环- 这可以通过break来实现, 通常这需要与if结构配合使用. 例子:x = 24while (1) x = x - 5 if x 0, break, endend将生成x的值24, 19, 14, 9, 4, 和 -1, 然后停止.,嵌套和缩格,结构可以嵌入到其它结构中. 例如, 一个ifelseifelse结构可以包含一段for循环语句. 为了便于阅读，结构通常采用缩格的方式来区别不同的层次.,嵌套和缩格(续),%M函数eg2_2a.m function y=eg3_2a(x) n=length(x); for k=1:n if x(k)1 y(k)=x(k)2; elseif x(k)-1 y(k)=1; else y(k)=3+2*x(k); end end,匿名函数fname=(m)sum(1./(1:m).k) fname = (m)sum(1./(1:m).k) feval(fname,1000) ans = 1.6439,函数的函数