Matlab基础及其应用-MATLAB程序设计

MATLAB基础与应用教程
MATLAB命令执行方式 Ø 交互式的命令执行方式：在命令行窗口逐条输入命令，
MATLAB逐条解释执行。 Ø 脚本方式：将有关命令编成程序存储在一个扩展名为.m的
文件中，每次运行该脚本，MATLAB就会自动依次执行脚本 中的命令。
3.1 脚本
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3.1.1 脚本的编辑
3.2.3 循环结构
在MATLAB中，for语句也可以采用以下格式：
for 循环变量 = 矩阵
循环体语句
End
【例3.8】写出下列程序的执行结果。
s=0; a=[1,2,3,4;31,41,51,61;101,102,103,104]; for k=a
s=s+k; end disp(s)
3.2 程序控制结构
'Tommy Tune'
3.2 程序控制结构
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3.2.1 顺序结构
2．disp函数 用于在命令窗口显示变量和表达式的值，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。
>> A='Hello,World!';
>> disp(A)
Hello,World!
1．MATLAB编辑器 MATLAB编辑器界面包括功能区和编辑区两个部分。
功能区
编辑区
3.1 脚本
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3.1.1 脚本的编辑
2．启动MATLAB编辑器 （1）单击 MATLAB桌面的“主页”选项卡工具条中的“新建 脚本”按钮 （2）在MATLAB命令行窗口输入命令： edit 文件名 （3）在“命令历史记录”面板选中一些命令（按住Ctrl键 可同时选择多条命令），然后从右键菜单中选择“创建脚本 ”命令
>> xm=input('What is your name?') What is your name?'Tommy Tune'↙ xm =
'Tommy Tune‘
输入一个字符串也可以使用以下调用方法：
A=input(提示信息, 's'）
>> xm=input('What''s your name?','s') What's your name?Tommy Tune↙ xm =
【例3.10】输入两个整数，求它们的最小公倍数。
x=input('请输入第一个数:'); y=input('请输入第二个数:'); z1=max(x,y); z=0; while z<x*y
z=z+z1; %如果z不能被x整除，则跳过循环体中后续语句，不再判断z能否被y整除
if mod(z,x)~=0 continue
shu=[];
%建立一个空矩阵shu，用于存放结果
for n=100:999
n1=fix(n/100);
%求n的百位数字
n2=mod(fix(n/10),10);
%求n的十位数字
n3=mod(n,10);
%求n的个位数字
if n==n1*n1*n1+n2*n2*n2+n3*n3*n3
shu=[shu,n];
>> A=input('输入A矩阵:') 输入A矩阵:[1,2,3;4,5,6]↙
A=
1
2
3
4
5
6
若要输入一个字符串，输入的字符串前后加单撇号或双引号，界定字符 串的起始和结束。
3.2 程序控制结构
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3.2.1 顺序结构
1．input函数
若要输入一个字符串，输入的字符串前后加单撇号或双引号， 界定字符串的起始和结束。
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的最小的n。
3.2 程序控制结构
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3.2.3 循环结构
3．break语句和continue语句 break语句用于终止循环的执行。 continue语句控制跳过循环体中的某些语句。
3.2 程序控制结构
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3.2.3 循环结构
end
图3.5 for语句执行过程
其中，表达式1的值为循环变量的初值，表达式2的值为步长， 表达式3的值为循环变量的终值。步长为1时，表达式2可以 省略。
3.2 程序控制结构
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3.2.3 循环结构
【例3.6】一个各位数字的立方和等于该数本身的3位整数称 为水仙花数。输出全部水仙花数。
end %如果z既能被x整除，又能被y整除，跳出循环 if mod(z,y)==0
break end end disp([num2str(x),'和',num2str(y),'的最小公倍数是：',num2str(z)])
3.2 程序控制结构
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3.2.3 循环结构
4．循环的嵌套
end end disp(['方程组共有',num2str(n),'组解']); disp(a)
3.3 函数
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3.3.1 函数文件
1. 函数文件的基本结构 函数名的命名规则与变量名的命名规则相同。 有多个参数时，参数和参数之间用逗号分隔。 若输出参数多于一个，则应该用方括号括起来。
3.2 程序控制结构
3.2.2 选择结构
【例3.2】计算分段函数：
x=input('请输入x的值:'); if x<0
y=abs(x); elseif x<10
y=sin(x)./(x+1); elseif x<20
y=power(x,3); else
y=(3+2*x).*log(x); end disp(y)
>> A=[1, 2, 3; 4, 5, 6];
>> disp(A)
1
2
345源自63.2 程序控制结构
3.2.2 选择结构
1．if语句
if 条件1 语句块1
elseif 条件2 语句块2
… elseif 条件n
语句块n else
语句块n+1 end
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图3.3 if语句的执行过程
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
3.3 函数
3.3.1 函数文件
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function [s1,s2]=sumfraction(m,n)
【例3.11】设x，y，z均为正整数，求下列不定方程组共有 多少组解。
n = 0; a = []; %建立一个空矩阵a，用于存放方程的解 for x = 1 : 14
for y = 1 : 19-x z = 20 - x - y; if 25* x + 20 * y + 16 * z == 400 a = [a;x,y,z]; n = n + 1; end
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3.2 程序控制结构
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3.2.2 选择结构
【例3.3】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数的平方，若为其他字符则原样输出。
c=input('请输入一个字符：','s'); if c>='A' && c<='Z'
end
3.2 程序控制结构
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3.2.2 选择结构
3．try语句
一种试探性执行语句，为开发人员提供了一种捕获错误的机 制，其格式为：
try 语句块1
catch 变量 语句块2
end
try语句先试探性执行语句块1，如果语句块1在执行过程中出现错误，则将错 误信息赋给catch后的变量，并转去执行语句块2。catch后的变量是一个 MException类的对象，其message属性用于返回错误的说明。
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第3章 MATLAB程序设计
【本章学习目标】 掌握建立和执行脚本的方法。 掌握利用if语句、switch语句实现选择结构的方法。 掌握利用for语句、while语句实现循环结构的方法。 熟悉利用向量运算来代替循环操作的方法。 掌握定义和调用MATLAB函数的方法。
3.1 脚本
c=input('请输入一个字符：','s'); switch c
case num2cell('A':'Z') disp(lower(c));
case num2cell('a':'z') disp(upper(c));
case num2cell('0':'9') disp((c-'0')^2);
otherwise disp(c);
3.1 脚本
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3.1.2 实时脚本
3．代码的分节运行 实时脚本通常包含很多命令，有时只需要运行其中一部分， 这时可通过设置分节标志，将全部代码分成若干代码片段 （也称为代码单元）。
3.2 程序控制结构
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3.2.1 顺序结构
1．input函数 用于打开一个输入框来获取数据，该函数的调用格式为： A=input（提示信息） 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。
3.2.3 循环结构
2．while语句
While 条件 循环体语句
end
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图3.6 while语句执行过程
3.2 程序控制结构
3.2.3 循环结构
【例3.9】求使
y=0; n=0; while (y<=1.5)
n=n+1; y=y+1/n/n; end disp(['满足条件的n是：',num2str(n)])
3.1 脚本
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3.1.1 脚本的编辑
【例3.1】建立一个脚本，其功能是：用两个实变量R、M生 成复变量RM，然后运行该脚本。 建立脚本文件并以文件名setcomp.m保存在当前目录下。
clear; R=[1,2,3;4,5,6]; M=[11,12,13;14,15,16]; RM=complex(R,M);
3.2 程序控制结构
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3.2.2 选择结构
【例3.5】矩阵乘法运算要求两矩阵的维度相容，否则会出 错。编写程序，求两矩阵的乘积，若出错，则显示出错的原 因。
A=input('请输入A矩阵：'); B=input('请输入B矩阵：'); try
C=A*B; disp(C) catch err disp(err.message) end
end
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图3.4 switch语句的执行过程
3.2 程序控制结构
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3.2.2 选择结构
【例3.4】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数的平方，若为其他字符则原样输出。
%存入结果
end
end
disp(shu)
3.2 程序控制结构
3.2.3 循环结构
【例3.7】已知
y=0; n=100; f=1; for i=1:n
y=y+f/i; f=-f; end disp(['y=',num2str(y)])
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，求y的值。
3.2 程序控制结构
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disp(lower(c)); elseif c>='a' && c<='z'
disp(upper(c)); elseif c>='0' && c<='9'
disp(str2double(c)^2); else
disp(c); end
3.2 程序控制结构
3.2.2 选择结构
2．switch语句
switch 测试表达式 case 结果表1 语句块1 case 结果表2 语句块2 …… case 结果表n 语句块n otherwise 语句块n+1
程序执行结果如下： 请 输 入 A矩 阵 ： [1,2,3;4,5,6]↙ 请 输 入 B矩 阵 ： [7,8,9;10,11,12]↙
内部矩阵维度必须一致
3.2 程序控制结构
3.2.3 循环结构
1．for语句 用于处理能事先确定循环次数的情况。
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for 循环变量=表达式1:表达式2:表达式3 循环体语句
在MATLAB编辑器的“编辑器”选项卡中单击“运行”按钮， 或在MATLAB的命令行窗口中输入脚本文件名：setcomp，然 后按Enter键。
3.1 脚本
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3.1.2 实时脚本
1．实时编辑器 实时脚本在MATLAB实时编辑器中创建、编辑、调试。
功能区
编辑区
输出区
3.1 脚本
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3.1.2 实时脚本
2．启动MATLAB实时编辑器 （1）单击MATLAB桌面的“主页”选项卡工具条中的“新建 实时脚本”按钮 （2）在MATLAB命令行窗口输入命令： edit 文件名.mlx （3）在命令历史记录面板选中一些命令（按住Ctrl可同时 选多条命令），然后从右键快捷菜单中选择“创建实时脚本 ”命令