MATLAB程序设计及应用实例

5.1.5 循环结构- for语句
例 已知5个学生4门功课的成绩，求每名学生的总 成绩 程序如下：
s=0; a=[65,76,56,78;98,83,74,85;76,67,78,79;98,58,4 2,73;67,89,76,87]; for k=a s=s+k; end disp(s);
5.1.4 选择结构-try语句
语句格式为： try 语句组1 catch 语句组2 end try语句先试探性执行语句组1，如果语句组1在 执行过程中出现错误，则将错误信息赋给保留的 lasterr变量，并转去执行语句组2。这种试探性 执行语句是其他高级语言所没有的。
5.1.4 选择结构-try语句
程序如下： price=input('请输入商品价格'); switch fix(price/100) case {0,1} rate=0; case {2,3,4} rate=3/100; case num2cell(5:9) rate=5/100; case num2cell(10:24) rate=8/100; case num2cell(25:49) rate=10/100; otherwise rate=14/100; end price=price*(1-rate)
5.1.4 选择结构- switch语句
switch语句
其语句格式为： switch 表达式 case 值1 语句组1 case 值2 语句组2 „„ case 值m 语句组m otherwise 语句组m+1 end
5.1.4 选择结构- switch语句
例 某商场对顾客所购买的商品实行打折销售，已知打折标 准，求所售商品的实际销售价格
5.1.5 循环结构
循环语句 for语句 while语句 循环的嵌套
5.1.5 循环结构- for语句
1. for语句
语句格式为：
for 循环变量=表达式1:表达式2:表达 式3 循环体语句 end
5.1.5 循环结构- for语句
for语句更一般的格式：
for 循环变量=矩阵表达式 循环体语句 end 执行过程是依次将矩阵的各列元素赋给循环变量， 然后执行循环体语句，直至各列元素处理完毕。 实际上，“表达式1:表达式2:表达式3”是一个 仅为一行的矩阵(行向量)，因而列向量是单个数 据。
（2）函数文件的调用
函数文件examp.m： function fout=charray(a,b,c) if nargin==1 fout=a; elseif nargin==2 fout=a+b; elseif nargin==3 fout=(a*b*c)/2; end 命令文件main5_2.m： x=[1:3];y=[1;2;3]; examp(x) examp(x,y') examp(x,y,3)
（3）全局变量和局部变量
全局变量用命令global定义。函数文件的内部变量是局 部的，与其他函数文件及MATLAB工作空间相互隔离 例 全局变量应用示例。 先建立函数文件wadd.m，该函数将输入的参数加权相加。 function f=wadd(x,y) global ALPHA BETA f=ALPHA*x+BETA*y; 在命令窗口中输入： global ALPHA BETA ALPHA=1; BETA=2; s=wadd(1,2)
补充：1 Matlab命令执行过程
5.1.3 数据的输入输出指令
input函数 disp函数 pause函数
input函数
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 is your name?','s')
程序流控制语句 • return指令 终止当前的命令序列，把控制返回到调用函数或 键盘。 • keyboard 把“控制权”交给键盘。 • error和warning 显示出错和警告信息。
5.1.5 循环的嵌套
如果一个循环结构的循环体又包括一个循环 结构，就称为循环的嵌套，或称为多重循环 结构。可以按照嵌套层数，分别叫做二重循 环、三重循环等。处于内部的循环叫作内循 环，处于外部的循环叫作外循环。 在设计多重循环时，要特别注意内、外循环 之间的关系，以及各语句放置的位置，不要 搞错。
2. 编辑已有的M文件 3. M文件的分类 P116 4.1.2内容
分类：脚本文件(Script File)和函数文件(Function File)。 Fra Baidu bibliotek要区别。
M文件的基本结构
函数定义行 H1行 对程序的总体介绍 函数说明 对程序详细描述 程序主体 注释 解释程序功能的文字 说明：除程序主体外，其他部分以%开头。 P116 实例
第5章 MATLAB程序设计及应用
5.1 MATLAB程序设计 5.2 应用实例
5.1 MATLAB程序设计
5.1.1 M文件
5.1.2 脚本文件和函数文件
5.1.5 数据的输入输出
5.1.3 选择结构
5.1.4 循环结构
5.1.6 M文件调试
5.1.1 M文件
例 建立一个命令文件将变量a,b的值互换， 然后运行该命令文件。
例 矩阵乘法运算要求两矩阵的维数相容，否则会出错。 先求两矩阵的乘积，若出错，则自动转去求两矩阵的点乘 程序如下：main5_3.m A=[1,2,3;4,5,6]; B=[7,8,9;10,11,12]; try C=A*B; catch C=A.*B; end C lasterr %显示出错原因
5.1.2 脚本文件和函数文件
1 脚本文件
没有输入和输出 由一系列指令组成 可在命令窗口直接运行 产生的所有变量存储在workspace中。 例 exam5_1.m。
2 函数文件
(1) 函数文件的基本结构
函数文件由function语句引导 其基本结构为： 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
a=3;b=6; for i=1:3 b=b+1; i>2 if i<2 continue end a=a+2 end
运行结果: a=7 a=7 b=9
b=9
%当if条件满足时不再执行后面语句，跳
出本次循环。
%当i<2时不执行该语句
break命令
通常用于for或while循环语句中,与if语句一起使用,中止本次循 环,跳出最内层循环 分析下列程序，说明运行结果及原因 a=3;b=6; 运行结果: for i=1:3 a=7 a=3 b=b+1; if i>2 b=9 b=6 i<2 break %当if条件满足时不再执行循环 end a=a+2 end
双分支if语句格式为：
条件 语句组1 else 语句组2 end 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。 if
例 计算分段函数值
程序如下： x=input('请输入x的值:'); if x==10 y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1); else y=x*sqrt(x+sqrt(x)); end
（2）函数文件的调用
函数调用的一般格式： [输出实参表]=函数名(输入实参表) 注意：等号左边是方括号，右边输入参数用 括号
例5.1 编写函数文件求半径为r的圆的面积和周长
function [s,p]=fcircle(r)
%FCIRCLE calculate the area and perimeter of a circle of radii r %r 圆半径 %s 圆面积 %p 圆周长 s=pi*r*r; p=2*pi*r; 以上函数文件以文件名fcircle.m存入 c:\matlab7\work\mas下，然后在MATLAB命令窗口调用 该函数： [s,p]=fcircle(10)
5.1.4 选择结构- if语句
if语句
在MATLAB中，if语句有3种格式。
switch语句 try语句
1.单分支if语句
语句格式为：
if
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
条件 语句组
2.双分支if语句
首先建立命令文件并以文件名exch.m存盘： clear; a=1:10; b=[11,12,13,14;15,16,17,18]; c=a;a=b;b=c; a b 然后在MATLAB的命令窗口中输入exch，将会执 行该命令文件。
M文件的建立与编辑
1.建立新的M文件
(1)菜单操作：MATLAB命令窗口的File菜单 → New菜单项 → M-file命令。 (2)命令操作：在MATLAB命令窗口输入命令edit。 (3)命令按钮操作：单击MATLAB命令窗口工具栏上的“新建” 命令按钮。
（2）函数文件的调用
函数所传递参数的可调性
在调用函数时，MATLAB用两个永久变量nargin 和nargout分别记录调用该函数时的输入实参和 输出实参的个数。只要在函数文件中包含这两 个变量，就可以准确地知道该函数文件被调用 时的输入输出参数个数，从而决定函数如何进 行处理 例：nargin用法示例
disp函数
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。 注意：用disp函数显示矩阵时将不显示矩阵的 名字，而且其格式更紧密，且不留任何没有意 义的空行。
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。
5.1.5 循环结构- while语句
while语句的一般格式为：
while (条件) 循环体语句 end 其执行过程为：若条件成立，则执行循环体语句， 执行后再判断条件是否成立，如果不成立则跳 出循环
其他常用指令
Continue Break
continue命令
通常用于for或while循环语句中,与if语句一起使用,达到跳过 本次循环,去执行下一轮循环的目的 分析下列程序，说明运行结果及原因
（2）函数文件的调用
函数的递归调用 例：利用递归调用函数文件factor.m： function f=factor(n) if n<=1 f=1; else f=factor(n-1)*n; end 在命令文件main5_1.m中调用函数文件 factor.m求s=1!+2!+3!+4!+5!。
(1) 函数文件的基本结构
函数文件的格式说明
(1)关于函数文件名: 函数文件名与函数名也可以不相同 （一般设为相同！）。当两者不同时，MATLAB将忽略函 数名而确认函数文件名，因此调用时使用函数文件名。 (2)关于注释说明部分。注释说明包括三部分内容：①紧随 函数文件引导行之后以%开头的第一注释行。②第一注释 行及之后连续的注释行。③与在线帮助文本相隔一空行 的注释行。
y
3.多分支if语句
多分支if语句格式为：
if 条件1 语句组1 elseif 条件2 语句组2 …… elseif 条件m 语句组m else 语句组m+1
end
3.多分支if语句
例5.2 输入一个字符，若为大写字母，则输出其后继字符， 若为小写字母，则输出其前导字符，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。 程序如下： c=input('请输入一个字符','s'); if c>='A' & c<='Z' disp(setstr(abs(c)+1)); elseif c>='a'& c<='z' disp(setstr(abs(c)-1)); elseif c>='0'& c<='9' disp(abs(c)-abs('0')); else disp(c); end